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第5周-任务2-分数类(拓展1)

简介: 【题目】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。 任务要求: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。 classCFraction

题目】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。

任务要求: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。

classCFraction
{
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,输出8/6;
                                                                 //style为1时,输出4/3;
                                                                 //style为2时,输出1(1/3),表示一又三分之一;
                                                                 //不给出参数和非1、2,认为是方式0
};

【解答过程】请看视频,解答结果可以看拓展1的内容,其中仅有的不同是output参数类型不同。



【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。

本任务直接讲解引入自定义的枚举类型表示输出方式,体会枚举类型的用处。

需要做的工作有两个方面:

(1)定义枚举类型

enum OutStyle{original, simplified, mixed, approximate};//此处比原题目中多了一种方式:输出近似值
(2)output类成员函数的声明中,形式参数使用自定义的枚举类型OutStyle

//输出分数:以8/6为例
//style为original时,原样输出:8/6;
//style为simplified时,输出化简的形式:4/3;
//style为mixed时,用带分数形式输出:1(1/3),表示一又三分之一;
//style为approximate时,输出用实数表示的似近值:1.33333
//不给出参数时,默认方式为original
void output(OutStyle style=original);	

【参考解答】


#include<iostream>
#include<Cmath>
using namespace std;
enum OutStyle{original, simplified, mixed, approximate};
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/3放大倍为/3
	void output(OutStyle style=original);	
};

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)
{
	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/3放大倍为/3
{
	nume*=n;
}

//输出分数:以8/6为例
//style为original时,原样输出:8/6;
//style为simplified时,输出化简的形式:8/3;
//style为mixed时,用带分数形式输出:1(1/3),表示一又三分之一;
//style为approximate时,输出用实数表示的似近值:1.33333
//不给出参数时,默认方式为original
void CFraction::output(OutStyle style)
{
	int n,nu,de;
	switch(style)
	{
	case original:
		cout<<"原样:" <<nume<<'/'<<deno<<endl; 
		break;
	case simplified:
		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 mixed:
		n=gcd(deno, nume);
		nu=nume/n; 
		de=deno/n;
		cout<<"带分数形式:" <<nu/de<<'('<<nu%de<<'/'<<de<<')'<<endl; 
		break;
	case approximate:
		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(original);

	cout<<"改变c1: "<<endl;
	c1.set(2,7);
	c1.output();

	cout<<"输入c1: "<<endl;
	c1.input();
	c1.output(original);

	cout<<"关于c2: "<<endl;
	c2.output(original);
	c2.output(simplified); 
	c2.output(mixed); 
	c2.output(approximate);

	cout<<"将c2化简: "<<endl;
	c2.simplify();
	c2.output(original);

	cout<<"将c2放大倍: "<<endl;
	c2.amplify(5);
	c2.output(original);
	c2.output(mixed); 

	system("pause");
	return 0;
}


任务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;在键盘上输入i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。




   

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