引言
我们说，编程语言的精髓在于封装，而面向对象语言完胜面向过程语言的原因就是具有更好的可封装性，而C++就是这样的一种多范型语言，常用而复杂的工作完全不必在每一份源文件中重敲，就好像我们不需要自己手写printf()和scanf()一样，自建一个属于自己的头文件，可以为编程提供很大的帮助，我今天就要推荐一下我自己原创的分数类（实际上C++STL库有分数类，只是性能很低，而且使用极其不方便，而我的这个分数类具有很多前者不具备的优点）。
注：此为原创文章，转载则务必说明原出处。
Code
将下面的代码存入一个***.h文件中，并在同目录下的源文件中加上：#include“fraction”即可使用该分数类（使用方法见后面）。
1 //拱大垲原创
2 //分数类实现~~~0.8.5
3 //fraction:分数
4 //numerator:分子
5 //denominator:分母
6 //输入分数时请以回车结尾
7 //输入部分如含有空格，则空格后面的部分会被忽略
8 //fraction可缩写为fac，计算机可以识别
9
10 #include <iostream>
11 #include <cmath>
12
13 #ifndef __fraction_h_
14 #define __fraction_h_
15
16 using namespace std;
17
18 namespace std
19 {
20
21 //分数类
22 class fraction
23 {
24 public:
25 static long long MCF(long long a, long long b);
26
27 friend ostream& operator<< (ostream& os,const fraction& the_fraction);
28 friend istream& operator>> (istream& is,fraction& the_fraction);
29
30 friend fraction operator+ (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
31 friend fraction operator- (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
32 friend fraction operator* (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
33 friend fraction operator/ (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
34 friend fraction operator+= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
35 friend fraction operator-= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
36 friend fraction operator*= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
37 friend fraction operator/= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
38 friend fraction operator- (const fraction& the_fraction);
39 friend fraction operator++ (fraction& the_fraction);
40 friend fraction operator++ (fraction& the_fraction,int);
41 friend fraction operator-- (fraction& the_fraction);
42 friend fraction operator-- (fraction& the_fraction,int);
43
44 friend bool operator> (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
45 friend bool operator< (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
46 friend bool operator>= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
47 friend bool operator<= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
48 friend bool operator== (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
49 friend bool operator!= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
50
51 fraction();
52 fraction(long long the_numerator);
53 fraction(long long the_numerator,long long the_denominator);
54 fraction(fraction the_fraction_a,fraction the_fraction_b);
55
56 double decimal();
57 long long getnum();
58 long long getden();
59 void setnum(long long num);
60 void setden(long long den);
61
62 private:
63 long long numerator;
64 long long denominator;
65
66 };
67
68
69
70 long long fraction::MCF(long long a, long long b)
71 {
72 return a==0? b:MCF(b%a,a);
73 }
74
75
76
77 ostream& operator<< (ostream& os,const fraction& the_fraction)
78 {
79 bool book=the_fraction.numerator>=0&&the_fraction.denominator>=0||the_fraction.numerator<0&&the_fraction.denominator<0;
80 if(book==false)
81 os<<"(-";
82 if(the_fraction.denominator!=1)
83 os<<abs(the_fraction.numerator)<<"/"<<abs(the_fraction.denominator);
84 else
85 os<<abs(the_fraction.numerator);
86 if(book==false)
87 os<<")";
88 return os;
89 }
90
91 istream& operator>> (istream& is,fraction& the_fraction)
92 {
93 char input[100];
94 char ch;
95 bool mid=false;
96 bool is_pt=true;
97 the_fraction.numerator=the_fraction.denominator=0;
98 cin>>input;
99 for(int i=0;;i++)
100 {
101 ch=input[i];
102 if(ch=='\0')
103 break;
104 if(ch=='-')
105 {
106 is_pt=!is_pt;
107 continue;
108 }
109 if(ch=='/')
110 {
111 mid=true;
112 continue;
113 }
114 if(mid==false)
115 the_fraction.numerator=the_fraction.numerator*10+(ch-'0');
116 else
117 the_fraction.denominator=the_fraction.denominator*10+(ch-'0');
118 }
119 if(mid==false)
120 the_fraction.denominator=1;
121 if(the_fraction.denominator==0)
122 {
123 cout<<"False,the denominator == 0!!!";
124 return is;
125 }
126 long long mcf=fraction::MCF(the_fraction.numerator,the_fraction.denominator);
127 the_fraction.numerator/=mcf;
128 the_fraction.denominator/=mcf;
129 if(!is_pt)
130 the_fraction.numerator=-the_fraction.numerator;
131 return is;
132 }
133
134
135
136 fraction operator+ (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
137 {
138 long long the_numerator=the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.denominator+the_fraction_b.numerator*the_fraction_a.denominator;
139 long long the_denominator=the_fraction_a.denominator*the_fraction_b.denominator;
140 return fraction(the_numerator,the_denominator);
141 }
142
143 fraction operator- (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
144 {
145 long long the_numerator=the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.denominator-the_fraction_b.numerator*the_fraction_a.denominator;
146 long long the_denominator=the_fraction_a.denominator*the_fraction_b.denominator;
147 return fraction(the_numerator,the_denominator);
148 }
149 fraction operator* (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
150 {
151 long long the_numerator=the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.numerator;
152 long long the_denominator=the_fraction_a.denominator*the_fraction_b.denominator;
153 long long mcf=fraction::MCF(the_numerator,the_denominator);
154 the_numerator/=mcf;
155 the_denominator/=mcf;
156 fraction the_fraction(the_numerator,the_denominator);
157 return the_fraction;
158 }
159
160 fraction operator/(const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
161 {
162 return the_fraction_a*fraction(the_fraction_b.denominator,the_fraction_b.numerator);
163 }
164
165 fraction operator+= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
166 {
167 return the_fraction_a=the_fraction_a+the_fraction_b;
168 }
169
170 fraction operator-= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
171 {
172 return the_fraction_a=the_fraction_a-the_fraction_b;
173 }
174
175 fraction operator*= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
176 {
177 return the_fraction_a=the_fraction_a*the_fraction_b;
178 }
179
180 fraction operator/= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
181 {
182 return the_fraction_a=the_fraction_a/the_fraction_b;
183 }
184
185 fraction operator- (const fraction& the_fraction)
186 {
187 return 0-the_fraction;
188 }
189
190 fraction operator++ (fraction& the_fraction)
191 {
192 the_fraction=the_fraction+1;
193 return the_fraction;
194 }
195 fraction operator++ (fraction& the_fraction,int)
196 {
197 the_fraction=the_fraction+1;
198 return the_fraction-1;
199 }
200 fraction operator-- (fraction& the_fraction)
201 {
202 the_fraction=the_fraction-1;
203 return the_fraction;
204 }
205 fraction operator-- (fraction& the_fraction,int)
206 {
207 the_fraction=the_fraction-1;
208 return the_fraction+1;
209 }
210
211
212
213 bool operator> (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
214 {
215 return the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.denominator>the_fraction_b.numerator*the_fraction_a.denominator;
216 }
217 bool operator< (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
218 {
219 return the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.denominator<the_fraction_b.numerator*the_fraction_a.denominator;
220 }
221 bool operator>= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
222 {
223 return the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.denominator>=the_fraction_b.numerator*the_fraction_a.denominator;
224 }
225 bool operator<= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
226 {
227 return the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.denominator<=the_fraction_b.numerator*the_fraction_a.denominator;
228 }
229 bool operator== (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
230 {
231 return the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.denominator==the_fraction_b.numerator*the_fraction_a.denominator;
232 }
233 bool operator!= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b)
234 {
235 return the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.denominator!=the_fraction_b.numerator*the_fraction_a.denominator;
236 }
237
238
239
240 fraction::fraction()
241 {
242 numerator=0;
243 denominator=1;
244 }
245
246 fraction::fraction(long long the_numerator)
247 {
248 numerator=the_numerator;
249 denominator=1;
250 }
251
252 fraction::fraction(long long the_numerator,long long the_denominator)
253 {
254 long long mcf=fraction::MCF(the_numerator,the_denominator);
255 numerator=the_numerator/mcf;
256 denominator=the_denominator/mcf;
257 }
258
259 fraction::fraction(fraction the_fraction_a,fraction the_fraction_b)
260 {
261 long long the_numerator=the_fraction_a.numerator*the_fraction_b.denominator;
262 long long the_denominator=the_fraction_a.denominator*the_fraction_b.numerator;
263 long long mcf=fraction::MCF(the_numerator,the_denominator);
264 numerator=the_numerator/mcf;
265 denominator=the_denominator/mcf;
266 }
267
268 double fraction::decimal()
269 {
270 return 1.0*numerator/denominator;
271 }
272
273 long long fraction::getnum()
274 {
275 return numerator;
276 }
277 long long fraction::getden()
278 {
279 return denominator;
280 }
281 void fraction::setnum(long long num)
282 {
283 numerator=num;
284 long long mcf=fraction::MCF(numerator,denominator);
285 numerator/=mcf;
286 denominator/=mcf;
287 }
288 void fraction::setden(long long den)
289 {
290 if(den!=0)
291 {
292 denominator=den;
293 long long mcf=fraction::MCF(numerator,denominator);
294 numerator/=mcf;
295 denominator/=mcf;
296 }
297 else
298 {
299 cout<<"False,the denominator == 0!!!";
300 }
301 }
302
303 typedef fraction fac;
304
305 }
306
307 #endif
使用方法
目录
- 简介
- 一目运算符重载
- 二目运算符重载
- 构造函数
- 成员函数
- 数据成员
- 注意事项
简介
一个重载了几乎所有运算符的分数类。
一目运算符重载
friend fraction operator- (const fraction& the_fraction);
friend fraction operator++ (fraction& the_fraction);
friend fraction operator++ (fraction& the_fraction,int);
friend fraction operator-- (fraction& the_fraction);
friend fraction operator-- (fraction& the_fraction,int);
这些友元函数重载了前置与后置的自增自减运算符，以及取负运算符，如a是一个分数，-a表示a的相反数，a++/a--表示后置递增/递减，++a/--a表示前置递增/递减。
二目运算符重载
friend ostream& operator<< (ostream& os,const fraction& the_fraction);
friend istream& operator>> (istream& is,fraction& the_fraction);
该函数重载了输入输出运算符，使之可以用于cin/cout对象，如a是分数类对象，其值等于-4/3，cout<<a，将在屏幕上显示（-4/3）,cin>>a将读取一个整数加一个分数线再加一个整数，如42/43，输入完毕后以回车结尾，不可以以空格结尾，可以任意一个整数前加负号已输入分数（若输入-4/-3，则系统会按整数存储，即4/3）。
friend fraction operator+ (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend fraction operator- (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend fraction operator* (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend fraction operator/ (const fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
这四个运算符重载了+-*/四则运算，使之可以用于分数（计算结果若非最简分数，系统会自动约分）。
friend fraction operator+= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend fraction operator-= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend fraction operator*= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend fraction operator/= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
这四个函数重载了+=，-=，*=，/=复合运算符，使之可以用于分数，将返回其右面的表达式的值。
friend bool operator> (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend bool operator< (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend bool operator>= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend bool operator<= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend bool operator== (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
friend bool operator!= (fraction& the_fraction_a,const fraction& the_fraction_b);
该6个函数重载了关系运算符，使之可以用于分数。
构造函数
fraction();
此为默认构造函数，将分数初始化为0/1。
fraction(long long the_numerator);
此为转换构造函数，可以将一个long long类型的数据转换为分数，同时也可以显示调用，如：fraction a（10）；将创建一个值为10/1的分数。
fraction(long long the_numerator,long long the_denominator);
fraction(fraction the_fraction_a,fraction the_fraction_b);
此为最主要的构造函数，将两个参数的商作为分数的值。
如：fraction a（150,100）将创建一个值为3/2的分数。
如：fraction a（fraction（2，3），fraction（3,2））将创建一个值为1/1的分数。
成员函数
double decimal();
返回分子除以分母的double型值。
long long getnum();
返回分子的值。
long long getden();
返回分母的值。
void setnum(long long num);
接受一个参数，并将其赋给分子（自动约分）。
void setden(long long den);
接受一个非0参数，并将其赋给分母（自动约分）（若参数为0，则不会赋给分母，并在标准输出流中输出错误信息："False,the denominator == 0!!!"）。
数据成员
分子：long long numerator;
分母：long long denominator;
静态成员函数
static long long MCF(long long a, long long b);
此函数接受两个long long型参数，并返回一个值等于他们的最大公因数的long long型值。如fraction：：MCF（2,4）的值为2。
注意事项
使用fraction时的一切有关代码中的fraction都可以简写为fac，二者完全等价。
将分数类的头文件与使用它的源代码文件保存在同一目录下，先编译一下头文件，然后再编译源代码文件，否则会有编译错误，编译后的头文件如果被更改或转移到另一目录下后也必须重新编译，否则会有编译错误！！！
后记
此为原创文章，未经允许，严禁转载！！！（跟我说明后可以，但要说明出处）