第六周【项目6-复数模板类】

男娘i 2022-08-07 14:39 161阅读 0赞

/*【项目6-复数模板类】1 2
     *Copyright (c) 2014,烟台大学计算机学院
     *ALL right reserved
     *文件名：友元类
     *作者；童宇
     *完成日期：2015年 4月 15日
     *版本号v1.0
     *问题描述：教材例10.1。该例实现了一个复数类，但是美中不足的是，复数类的实部和虚部都固定只能是double型的。可以通过模板类的技术手段，设计Complex，使实部和虚部的类型为定义对象时指定的实际类型。
     *输入描述：
     *程序输出：
     */
    #include<iostream>
    using namespace std;
    template<class T>
    class Complex
    {
    public:
        Complex(T x=0,T y=0)
        {
            a=x;
            b=y;
        }
        template<class T2> friend Complex<T2> add_complex(const Complex<T2> &c1, const Complex<T2> &c2);   //利用了模板的外部函数要作为友元函数，注意声明方式：类声明中也必须给出模板声明。这一行程序可以在CodeBlocks中调试通过，将T2换成T1
        Complex complex_add(Complex &);//复数相加
        Complex complex_minus(Complex &);//复数相减
        Complex complex_multiply(Complex &);//复数相乘
        Complex complex_divide(Complex &);//复数相除
        void display();
    private:
        T a,b;
    };
    template<class T>
    Complex<T> Complex<T>::complex_add(Complex<T> &x)
    {
        Complex z;
        z.a=this->a+x.a;
        z.b=this->b+x.b;
        return z;
    }
    template <class T>
    Complex<T> Complex<T>::complex_minus(Complex <T> &c2)
    {
        Complex <T> c;
        c.a=a-c2.a;
        c.b=b-c2.b;
        return c;
    }
    
    template <class T>
    Complex<T> Complex<T>::complex_multiply(Complex <T> &c2)
    {
        Complex <T> c;
        c.a=a*c2.a-b*c2.b;
        c.b=b*c2.a+a*c2.b;
        return c;
    }
    
    //复数相除：(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2) +(bc-ad)/(c^2+d^2)i
    template <class T>
    Complex<T> Complex<T>::complex_divide(Complex <T> &c2)
    {
        Complex <T> c;
        T d=c2.a*c2.a+c2.b*c2.b;
        c.a=(a*c2.a+b*c2.b)/d;       //此处有危险未排除：除法溢出
        c.b=(b*c2.a-a*c2.b)/d;
        return c;
    }
    template<class T>
    void Complex<T>::display()
    {
        cout<<"("<<a<<","<<b<<"i)"<<endl;
    }
    
    template<class T1>
    Complex<T1> add_complex(const Complex<T1> &c1, const Complex<T1> &c2)
    {
        Complex<T1> c;
        c.a=c1.a+c2.a;
        c.b=c1.b+c2.b;
        return c;
    }
    
    int main( )
    {
        Complex<int> c1(3,4),c2(5,-10),c3;
        c3=c1.complex_add(c2);  //调用成员函数支持加法运算，有一个形参
        cout<<"c1+c2=";
        c3.display( );
        Complex<double> c4(3.1,4.4),c5(5.34,-10.21),c6;
        c6=c4.complex_add(c5);  //调用成员函数支持加法运算，有一个形参
        cout<<"c4+c5=";
        c6.display( );
        Complex<int> c7;
        c7=add_complex(c1,c2);  //调用友员函数支持加法运算，有两个形参
        cout<<"c1+c2=";
        c7.display( );
        Complex<double> c8;
        c8=add_complex(c4,c5);  //调用友员函数支持加法运算，有两个形参
        cout<<"c4+c5=";
        c8.display( );
        return 0;
    }

运行结果：

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