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【项目2】C++中提供了多种基本的数据类型。实际上,这些远不能满足我们的需求,如复数(第10章的例子大多是处理虚数的),再如分数。本任务将设计一个简单的分数类,完成对分数的几个运算。一则巩固基于对象编程的方法,二则也为第10章做运算符重载等积累些感性认识。
项目要求:完成下面类的设计,并在main()函数中自行定义对象,调用各成员函数,完成基本的测试。
class CFraction {private: int nume; // 分子 int deno; // 分母 public: CFraction(int nu=0,int de=1); //构造函数,初始化用 void set(int nu=0,int de=1); //置值,改变值时用 void input(); //按照"nu/de"的格式,如"5/2"的形式输入 void simplify(); //化简(使分子分母没有公因子) void amplify(int n); //放大n倍,如2/3放大5倍为10/3 void output(int style=0); //输出:以8/6为例,style为0时,原样输出8/6; //style为1时,输出化简后形式4/3; //style为2时,输出1(1/3)形式,表示一又三分之一; //style为3时,用小数形式输出,如1.3333; //不给出参数和非1、2,认为是方式0 };参考解答:
#include<iostream> #include<Cmath> using namespace std; int gcd(int m, int n); class CFraction { private: int nume; // 分子 int deno; // 分母 public: CFraction(int nu=0,int de=1); //构造函数,初始化用 void set(int nu=0,int de=1); //置值,改变值时用 void input(); //按照"nu/de"的格式,如"5/2"的形式输入 void simplify(); //化简(使分子分母没有公因子) void amplify(int n); //放大n倍,如2/3放大5倍为10/3 void output(int style=0); }; CFraction::CFraction(int nu,int de) //构造函数,初始化用 { if (de!=0) { nume=nu; deno=de; } else { cerr<<"初始化中发生错误,程序退出\n"; system("pause"); exit(0); } } void CFraction::set(int nu,int de) //置值,改变值时用 { if (de!=0) //如果不合适,改变值操作无效 { nume=nu; deno=de; } } void CFraction::input() //按照"nu/de"的格式,如"5/2"的形式输入 { int nu,de; char c; while(1) { cout<<"输入分数(m/n): "; cin>>nu>>c>>de; if(c!='/') cout<<"输入格式错误!\n "; else if (de==0) cout<<"分母不能为零!\n "; else break; } nume=nu; deno=de; } // 分数化简,使分子分母没有公因子 void CFraction::simplify() { int n=gcd(deno, nume); deno/=n; // 化简 nume/=n; } // 求m,n的最大公约数 int gcd(int m, int n) //这个函数可以定义为类的成员函数,也可以为一般函数 { int r; if (m<n){r=m;m=n;n=r;} while(r=m%n) // 求m,n的最大公约数 { m=n; n=r; } return n; } void CFraction::amplify(int n) //放大n倍,如2/3放大5倍为10/3 { nume*=n; } //输出分数:以/6为例 //style为0时,原样输出8/6; //style为1时,输出化简后形式4/3; //style为2时,输出1(1/3)形式,表示一又三分之一; //style为3时,用小数形式输出,如1.3333; void CFraction::output(int style) { int n; switch(style) { case 0: cout<<"原样:" <<nume<<'/'<<deno<<endl; break; case 1: n=gcd(deno, nume); cout<<"化简形式: "<<nume/n<<'/'<<deno/n<<endl; //输出化简形式,并不是要化简 break; case 2: cout<<"带分数形式:" <<nume/deno<<'('<<nume%deno<<'/'<<deno<<')'<<endl; break; case 3: cout<<"近似值:" <<nume/double(deno)<<endl; break; default: cout<<"默认原样:" <<nume<<'/'<<deno<<endl; } } int main() { CFraction c1,c2(8,6); cout<<"关于c1: "<<endl; c1.output(0); cout<<"改变c1: "<<endl; c1.set(2,7); c1.output(); cout<<"输入c1: "<<endl; c1.input(); c1.output(0); cout<<"关于c2: "<<endl; c2.output(0); c2.output(1); c2.output(3); c2.output(3); c2.output(); cout<<"将c2化简: "<<endl; c2.simplify(); c2.output(0); cout<<"将c2放大倍: "<<endl; c2.amplify(5); c2.output(0); c2.output(1); system("pause"); return 0; }
【项止2拓展1(选做)】上面output(int style=0)中的输出方式style的类型最适合使用自定义的枚举类(见第7章)了,试着改造一下。
【项目2拓展2(思考)】这个思考题吊一下大家的胃口:设定义了两个分数类的对象,如CFraction c1, c2。如果定义了int i,我们能用cin>>i>>j;在键盘上输入i和j的值,是否期望用cin>>c1>>c2;输入分数呢?同理,用cout<<c1<<c2;进行输出,可以吗?进一步,用c1+c2得到新的一个分数,用c1/c2实现两个分数的除法,以及其他加、减、比较、求倒数等也是理所当然的。实际上,要自定义分数类,这些直观的基本运算应该要实现,这叫运算符的重载。本任务中用amplify()给出了“放大”运算的一种实现方案,更多内容值得期待地。