C++ 复数类 C++ 实现一个复数类的实例代码
明朗晨光 人气:0要求
实现⼀个复数类 Complex 。 Complex 类包括两个 double 类型的成员 real 和 image ，分别表示复数的实部和虚部。
对 Complex 类，重载其流提取、流插⼊运算符，以及加减乘除四则运算运算符。
重载流提取运算符 >> ，使之可以读⼊以下格式的输⼊(两个数值之间使⽤空⽩分隔)，将第⼀个数值存为复数的实部，将第⼆个数值存为复数的虚部：
-1.1 2.0 +0 -4.5
重载流插⼊运算符 << ，使之可以将复数输出为如下的格式⸺实部如果是⾮负数，则不输出符号位；输出时要包含半⻆左右⼩括号：
(-1.1+2.0i) (0-4.5i)
每次输⼊两个复数，每个复数均包括由空格分隔的两个浮点数，输⼊第⼀个复数后，键⼊回⻋，然后继续输⼊第⼆个复数。
输出两个复数，每个复数占⼀⾏；复数是由⼩括号包围的形如 (a+bi) 的格式。注意不能输出全⻆括号。
样例输⼊
-1.1 2.0 0 -4.5
样例输出
(-1.1+2i) (0-4.5i) (-1.1-2.5i) (-1.1+6.5i) (9+4.95i) (-0.444444-0.244444i)
提示
需要注意，复数的四则运算定义如下所示：
加法法则： ( a + b i ) + ( c + d i ) = ( a + c ) + ( b + d ) i (a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i (a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i减法法则： ( a + b i ) − ( c + d i ) = ( a − c ) + ( b − d ) i (a + bi) − (c + di) = (a − c) + (b − d)i (a+bi)−(c+di)=(a−c)+(b−d)i乘法法则： ( a + b i ) × ( c + d i ) = ( a c − b d ) + ( b c + a d ) i (a + bi) × (c + di) = (ac − bd) + (bc + ad)i (a+bi)×(c+di)=(ac−bd)+(bc+ad)i除法法则： ( a + b i ) ÷ ( c + d i ) = [ ( a c + b d ) / ( c 2 + d 2 ) ] + [ ( b c − a d ) / ( c 2 + d 2 ) ] i (a + bi) ÷ (c + di) = [(ac + bd)/(c^2 + d^2 )] + [(bc − ad)/(c^2 + d^2)]i (a+bi)÷(c+di)=[(ac+bd)/(c2+d2)]+[(bc−ad)/(c2+d2)]i
两个流操作运算符必须重载为 Complex 类的友元函数
此外，在输出的时候，你需要判断复数的虚部是否⾮负⸺例如输⼊ 3 1.0 ，那么输出应该为 3+1.0i 。这⾥向⼤家提供⼀种可能的处理⽅法：使⽤ ostream 提供的 setf() 函数 ⸺它可以设置数值输出的时候是否携带标志位。例如，对于以下代码：
ostream os; os.setf(std::ios::showpos); os << 12;
输出内容会是 +12 。
⽽如果想要取消前⾯的正号输出的话，你可以再执⾏：
os.unsetf(std::ios::showpos);
即可恢复默认的设置（不输出额外的正号）
代码实现
#include <iostream>
using namespace std;
const double EPISON = 1e-7;
class Complex
{
private:
double real;
double image;
public:
Complex(const Complex& complex) :real{ complex.real }, image{ complex.image } {
}
Complex(double Real=0, double Image=0) :real{ Real }, image{ Image } {
}
//TODO
Complex operator+(const Complex c) {
return Complex(this->real + c.real, this->image + c.image);
}
Complex operator-(const Complex c) {
return Complex(this->real - c.real, this->image - c.image);
}
Complex operator*(const Complex c) {
double _real = this->real * c.real - this->image * c.image;
double _image = this->image * c.real + this->real * c.image;
return Complex(_real, _image);
}
Complex operator/(const Complex c) {
double _real = (this->real * c.real + this->image * c.image) / (c.real * c.real + c.image * c.image);
double _image = (this->image * c.real - this->real * c.image) / (c.real * c.real + c.image * c.image);
return Complex(_real, _image);
}
friend istream &operator>>(istream &in, Complex &c);
friend ostream &operator<<(ostream &out, const Complex &c);
};
//重载>>
istream &operator>>(istream &in, Complex &c) {
in >> c.real >> c.image;
return in;
}
//重载<<
ostream &operator<<(ostream &out, const Complex &c) {
out << "(";
//判断实部是否为正数或0
if (c.real >= EPISON || (c.real < EPISON && c.real > -EPISON)) out.unsetf(std::ios::showpos);
out << c.real;
out.setf(std::ios::showpos);
out << c.image;
out << "i)";
return out;
}
int main() {
Complex z1, z2;
cin >> z1;
cin >> z2;
cout << z1 << " " << z2 << endl;
cout << z1 + z2 << endl;
cout << z1 - z2 << endl;
cout << z1*z2 << endl;
cout << z1 / z2 << endl;
return 0;
}
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