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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。