C++課程設計復數(shù)計算器

1、C+W程設計實驗報告姓名 學號 班級合作者學號 班級任課教師時間教師指定題目復數(shù)計算器 評定難易級別A級實驗報告成績復數(shù)計算器程序功能設計1 . 程序功能的總體結構復數(shù)計算器的程序總體功能可設計成如圖1所示,可以看出,復數(shù)計算器的 各種功能都用菜單項選擇項列出,用戶可以根據(jù)需要選擇相應的菜單項,從而執(zhí) 行不同的子程序以完成相應的功能.2 .課程設計要求(1) 一開始運行程序,要有詳細的菜單項選擇項界面,用戶不選擇退出就可以反復運 算.(2)可以進行多個操作數(shù)的復數(shù)運算,輸入 0 + 0* i時為止.(3)編寫可以對輸入的復數(shù)求模的成員函數(shù).(4)編寫具有測試功能的函數(shù),即計算機能夠自動出題,并

2、要求用戶計算,同時 計算機判斷用戶計算的對錯并打分,要求十題為一個單元,每題一個運算符, 運算符包括+, , *三種,參與加減運算實部虛部為一位數(shù).(5)重載輸入輸出運算符,對復數(shù)的輸入既可采用實部虛局部開提示輸入, 也可 直接輸入諸如a+i *b或a+i b這種形式, 對復數(shù)的輸出要考慮實部虛1類的封裝程序中將復數(shù)形式的數(shù)據(jù)定義成一個復數(shù)類CComplex,重載了加法及減法等運算符,使函數(shù)的加減等運算像一般數(shù)據(jù)一樣方便.每個運算符重載都用一個函數(shù)去實現(xiàn).參考類的定義如下:class CComplexprivate:double Real,Image;public:CComplex(doubl

3、e real=0,double image=0)/構造函數(shù)Real=real;Image=image;friend istream&operator>>(istream&is,CComplex&com); /重載輸入friend ostream&operator<<(ostream&os,CComplex&com); /重載輸出CComplex operator+(CComplex&com);CComplex operator-(CComplex&com); /減法重載CComplex operator*(

4、CComplex&com); /乘法重載CComplex operator/(CComplex&com); /除法重載int operator=(CComplex&com);int operator!=(CComplex&com);int operator>(CComplex&com);int operator<(CComplex&com);float Module(void); /復數(shù)求模)；(2)設計的任務要求1在實際應用中,輸入復數(shù)可能為 a+bi, a, bi, -a, -bi, +i.- i. I等形式.重載輸入運算符應該能

5、識別這樣形式多樣的復數(shù).所以在重載輸入函數(shù)時要綜合考 慮上述各種輸入形式.可行的處理方式是：在重載輸入函數(shù)中,設計用(3)設計的任務要求2在程序中設計一個復數(shù)運算的測試函數(shù) Test (),其功能是讓計算機隨機 出10道運算題,用戶給出答案,同時計算機實時判斷對錯并可以打分.這個函數(shù)的關鍵是讓計算機隨機產生復數(shù)對象和運算符,計算機內部有一個隨機數(shù)發(fā)生器,可以產生一個固定順序的整型隨機數(shù)序列,調用語句為“int a = rand();這時,a就是該隨機數(shù)發(fā)生器產生的隨機數(shù).由于產生的隨機書數(shù)在整數(shù)范圍內,為測試方便,按程序設計要求,產生的隨機復數(shù)對象實部和虛部在 100以內,運算符只有加減兩種.

6、因此,需要對產生的隨機數(shù)進行進一步的處理,用隨機數(shù)模除以除以100,產生出100以內的隨機整數(shù)；同樣,用隨機數(shù)模除以 3,可以產生出0、1、3 三個隨機數(shù)據(jù),定義0為加法,1為減法,2為乘法,這樣就可以產生出 隨機的復數(shù)對象的加減乘運算了. 可以參見圖2測試子程序Test ()結構 框圖.設置循環(huán)次數(shù)為產牛8個前兩個隨機最后兩個隨NYOpNNY輸出出錯信輸出出錯信以字符串的符串長度Y產生2以內Y 輸出出錯信設計的任務要求3種形式的復數(shù),其結構框圖如圖 3所示在程序中重載了 >>運算符,其功能是讓用戶能夠直接輸入a+bi , a+b*i后兩個隨機兩對象相用戶輸入結輸出錯誤信息,函數(shù)N

7、NY將字符轉變?yōu)閿?shù)3 . 程序界面開始界面運行結果界面4 .程序源代碼及詳細注解：# include<iostream.h># include<math.h># include<stdlib.h># include<string.h># define Z 1e-6class CComplexprivate:double Real,Image;public:CComplex(double real=0,double image=0) /構造函數(shù)Real=real;Image=image;重載輸入重載輸出friend istream&oper

8、ator>>(istream&is,CComplex&com); / friend ostream&operator<<(ostream&os,CComplex&com); / CComplex operator+(CComplex&com);CComplex operator-(CComplex&com); / 減法重載 CComplex operator*(CComplex&com); /乘法重載CComplex operator/(CComplex&com); /除法重載int operato

9、r=(CComplex&com);int operator!=(CComplex&com);int operator>(CComplex&com);int operator<(CComplex&com);float Module(void); /復數(shù)求模;CComplex CComplex:operator +(CComplex&com) /加法重載(CComplex t;/定義類對象t.Real=Real+com.Real; / 實部相加t.Image=Image+com.Image; / 虛部相加 return t;)CComplex C

10、Complex:operator -(CComplex&com) / 減法重載 (CComplex t;/定義類對象t.Real=Real-com.Real; / 實部相減t.Image=Image-com.Image; / 虛部相減 return t;)CComplex CComplex:operator*(CComplex&com) /乘法重載 (CComplex t;/定義類對象t.Real=Real*com.Real-com.Image*Image; /乘法實部t.Image=Real*com.Image+Image*com.Real; /乘法虛部return t;)C

11、Complex CComplex:operator/(CComplex &com) /除法重載(CComplext;/定義類對象t.Real=(Real*com.Real+Image*com.Image)/(com.Real*com.Real+com.Image*com.Image);/除法實部t.Image=(Image*com.Real-Real*com.Image)/(com.Real*com.Real+com.Image*com.Image);/除法虛部return t;)/*int CComplex: operator!=(CComplex&com) / 重載 “！=

12、 運算符,分別判斷復 數(shù)的實部與虛部(if(*this=com)return 0;elsereturn 1;*/int CComplex: operator>(CComplex&com) / 重載“ >運算符,比擬復數(shù)的模 (if(Module()>com.Module()return 1;/ 大于,那么返回1elsereturn 0; )int CComplex: operator<(CComplex&com) / 重載“ <運算符,比擬復數(shù)的模 (if(Module()<com.Module() return 1;/ 小于,那么返回1el

13、se return 0; ) float CComplex:Module() (float t;t=sqrt(Real*Real+Image*Image); return t; / cin.get(); / cin.get(); ) int CComplex:operator=(CComplex&com) / 重載“二二運算符,分別判斷兩 個復數(shù)對象的實部與虛部 (if(Real=com.Real&&Image=com.Image) return 1;/實部與虛局部別相等返回1else return 0; ) void Add() CComplex a1,a2,sum,

14、f(0,0); cout<<"加法計算"<<endl<<"最少輸入兩個復數(shù),并以零結束"<<endl; cout<<"第一個復數(shù)"<<endl; cin>>a1; cout<<"第二個復數(shù)"<<endl; cin>>a2; sum=a1+a2; cout<<"第三個復數(shù)"<<endl; cin>>a1; int i=4; while(!(a1

15、=f) sum=sum+a1; cout<<"第"<<i<<"個復數(shù)"<<endl; cin>>a1; i+; ) cout<<"結果"<<sum<<endl; cout<<"按任意鍵繼續(xù)"<<endl; /cout.flush();cin.get();)void Sub()CComplex a1,a2,sub,f(0,0);cout<<"減法計算"<<

16、endl<<"最少輸入兩個復數(shù),并以零結束"<<endl;cout<<"第一個復數(shù)"<<endl;cin>>a1;cout<<"第二個復數(shù)"<<endl;cin>>a2;sub=a1-a2;cout<<"第三個復數(shù)"<<endl;cin>>a1;int i=4;while(!(a1=f)sub=sub-a1;cout<<"第"<<i<&

17、lt;"個復數(shù)"<<endl;cin>>a1;i+;)cout<<"結果："<<sub<<endl;cout<<"按任意鍵繼續(xù)"<<endl;/cout.flush();cin.get();)void Mul()CComplex a1,a2,mul,f(0,0);cout<<"乘法計算"<<endl<<"最少輸入兩個復數(shù),并以零結束"<<endl;cout<&

18、lt;"第一個復數(shù)"<<endl;cin>>a1;cout<<"第二個復數(shù)"<<endl;cin>>a2;mul=a1*a2;cout<<"第三個復數(shù)"<<endl;cin>>a1;int i=4;while(!(a1=f)mul=mul*a1;cout<<"第"<<i<<"個復數(shù)"<<endl;cin>>a1;i+;)cout<<

19、;“結果："<<mul<<endl;cout<<"按任意鍵繼續(xù)"<<endl;/cout.flush();cin.get();)void Div()CComplex a1 ,a2,div,f(0,0);II«endl;cout«"除法計算"vvendlvv最少輸入兩個復數(shù),并以零結束cout«"第一個復數(shù) cin»a1;cout«"第二個復數(shù)cin»a2;div=a1/a2;cout«"第三個復數(shù)c

20、in»a1;int i=4;while(!(a1=f)II«endl;II«endl;II«endl;div=div/a1;cout«"個復數(shù)"vvendl;cin»a1;i+；)cout«"結果："«div«endl;cout«"按任意鍵繼續(xù)"«endl;/cout.flush();cin.get();)void Compare(void)cout«""«endl;CComplex a

21、1,a2;cout«"輸入兩個復數(shù):"«endl;cout«"第一個復數(shù)：cin»a1;cout«"第二個復數(shù)cin»a2;if(a1=a2)cout«"這兩個復數(shù)相等"«endl;else if(a1>a2)cout«a1«"的模大于"vva2vv 的?！皏vendl;else if(a1<a2)cout«a1«"的模小于"vva2vv 的?！皏vendl;cou

22、t«"按任意鍵繼續(xù)"«endl;cin.get();)istream& operator»(istream&is,CComplex&com) /復數(shù)模比擬重載輸入,可以輸入a+bi,也可以輸入a+b*ichar s100;is>>s;int len=strlen(s);int n=0,sign=1; /nn的符號,初始化為正com.Image=com.Real=0; if(len=4)(for(int k=0;k<len;k+)(/字符串s用于接收復數(shù)為當前從字符串中提取出來的數(shù)字,初始化為0; sig

23、n為/判斷字符串是否合法if(sk<'0'|sk>'9')&&(sk!='+'&&sk!='-'&&sk!='i') (cout<<"Error"<<endl; /那么錯誤,輸出Errorreturn is;假設字符串不是19的數(shù)字或“+、“-、“二)for(k=0;k<len;)(/依次識別字符串中和字符if(n!=0&&(sk='-'|sk='+') (c

24、om.Real=sign*n; /判斷是否為符號位是符號,且n!=0,n已被賦值,當前讀取的是虛部的符號n=0; /將sign*n的值賦給實部,然后n清零,準備接受虛部的值)if(sk='-')(sign=-1;k+;)if(sk='+')(sign=1;k+;)if(sk='i') /(if(k!=len-1) /給符號標志賦值給符號標志賦值假設當前字符為i判斷i是否為最后一個字符cout<<"errorn" /假設不是,那么復數(shù)輸入格式錯誤elsecom.Image=sign*n;/是最后一個字符,復數(shù)對象已接

25、收完畢,用 sign*n給虛部賦值 break;當字符在09之間是,將數(shù)字字符轉化為)while(sk>='0'&&sk<='9') /數(shù)字數(shù)值(n=n*10+sk-'0' k+;) ) if(slen-1!='i'&&n!=0) /如果最后一個字符不是i ,表示復數(shù)只有實部,沒有虛部com.Real=n*sign; return is; ) else ( for(int k=0;k<len;k+)/依次識別字符串中和字符(if(sk<'0'|sk>&#

26、39;9')&&(sk!='+'&&sk!='-'&&sk!='i'&&sk!='*')/假設字符串不是19的數(shù)字或“+、“-、“二、 那么錯誤,輸出Error (cout<<"Error"<<endl; return is;) ) for(k=0;k<len;) /依次識別字符串中和字符(if(n!=0&&(sk='-'|sk='+') /判斷是否為符號位( c

27、om.Real=sign*n; n=0; ) if(sk='-') ( sign=-1;k+; /給符號標志賦值) if(sk='+')( sign=1;k+; /給符號標志賦值) if(sk='*') /假設當前字符為*(k+;com.Image=sign*n;)if(sk='i') /假設當前字符為i(if(k!=len-1) / 判斷i是否為最后一個字符cout<<"errorn" /假設不是,那么復數(shù)輸入格式錯誤/else/com.Image=sign*n;break;while(sk>

28、;='0'&&sk<='9') /當字符在 09之間是,將數(shù)字字符轉化為數(shù)字數(shù)值(n=n*10+sk-'0'k+;if(slen-1!='i'&&n!=0) /如果最后一個字符不是i ,表示復數(shù)只有實部,沒有虛部com.Real=n*sign; return is;ostream&operator<<(ostream&os,CComplex&com) /重載輸出(if(fabs(com.Image)<Z) /如果虛部為零os<<com.Re

29、al; / 只輸出實部；else if(fabs(com.Real)<Z)/os<<com.Image<<"i"/else if(com.Image>0)os<<com.Real<<"+"<<com.Image<<"i"部elseos<<com.Real<<com.Image<<"i" /如果實部為零只輸出虛部/ 虛部為正,用“+連接實部與虛虛部為負,虛部的符號連接實部與虛部return os;v

30、oid Test(void)(double real1,real2,real3,real4,image1,image2,image3,image4;CComplex answer,f5;int score=0;char op;for(int i=1;i<=10;i+)real1=rand()%200-100;/產生隨機的兩位數(shù),可正可負image1=rand()%200-100;real2=rand()%200-100;image2=rand()%200-100;CComplex f1(real1,image1),f2(real2,image2);/用隨機產生的兩位數(shù)初始化類對象real

31、3=rand()%20-10;/產生隨機的一位數(shù)image3=rand()%20-10;real4=rand()%20-10;image4=rand()%20-10;CComplex f3(real3,image3),f4(real4,image4);/用隨機產生的一位數(shù)初始化類對象op=rand()%3; /隨即產生3種運算符cout<<"第"<<i<<"題:"；switch(op)case 0:answer=f1+f2;cout<<f1<<"力口上"<<f2&

32、lt;<"等于"； break;case 1:answer=f1-f2;cout<<f1<<"減去"<<f2<<"等于"；break;case 2: /乘法用實部、虛部都是一位的對象answer=f1*f2;cout<<f1<<"乘以"<<f2<<"等于"； break;cin>>f5;if(answer=f5) /判斷結果是否正確cout<<此題做對了 "&l

33、t;<'n'cout<<" 加十分："<<'n'score+=10; / 正確,加十分elsecout<<此題做錯了 "<<'n'cout<<"不得分："<<'n' / 錯誤,不得分cout<<"你的最后彳3分為:"<<score<<endl;void main(void) /輸出程序主菜單,并接收用戶選擇char input;CComplex a,b,c,d,e,f,g;system("cls");cout<<"t這是一個復數(shù)計算器程序,擁有以下功能,請根據(jù)菜單項選擇擇進入功