设计一个三维向量类Vector。该类包含有三个float类型的数据成员x、y、z,用于表示向量的三维;该类还包含一些函数成员,具体如下: 1) Vector类包含两个构造函数。第一个为无参数构造函数,该函数能将向量的三个数据成员均初始化为0;第二个构造函数带有三个float型的数据成员(v1、v2、v3),其值分别用于初始化x、y、z; 2) Vector类包含有一个成员函数Print,用于显示该向量; 3) Vector类中重载运算符+和-,完成两个向量的相加和相减运算,以成员函数的方式重载; 4) Vector类中重载运算符+和-,完成向量与浮点数的相加和相减运算,以友元函数的方式重载; 5) Vector类中重载运算符*,完成向量的点乘运算,以友元函数的形式重载; 在main函数中编写测试代码,测试这几个成员函数,通过Print函数显示运算结果。

时间: 2024-04-13 12:28:10 浏览: 10
以下是Vector类的设计和实现: ```cpp #include <iostream> class Vector { private: float x; float y; float z; public: Vector() : x(0), y(0), z(0) {} Vector(float v1, float v2, float v3) : x(v1), y(v2), z(v3) {} void Print() const { std::cout << "(" << x << ", " << y << ", " << z << ")" << std::endl; } Vector operator+(const Vector& other) const { return Vector(x + other.x, y + other.y, z + other.z); } Vector operator-(const Vector& other) const { return Vector(x - other.x, y - other.y, z - other.z); } Vector operator+(float scalar) const { return Vector(x + scalar, y + scalar, z + scalar); } Vector operator-(float scalar) const { return Vector(x - scalar, y - scalar, z - scalar); } friend Vector operator+(float scalar, const Vector& vec) { return Vector(vec.x + scalar, vec.y + scalar, vec.z + scalar); } friend Vector operator-(float scalar, const Vector& vec) { return Vector(vec.x - scalar, vec.y - scalar, vec.z - scalar); } friend float operator*(const Vector& vec1, const Vector& vec2) { return vec1.x * vec2.x + vec1.y * vec2.y + vec1.z * vec2.z; } }; int main() { Vector v1; // 使用无参数构造函数 std::cout << "v1: "; v1.Print(); // 输出:(0, 0, 0) Vector v2(1.0f, 2.0f, 3.0f); // 使用带参数构造函数 std::cout << "v2: "; v2.Print(); // 输出:(1, 2, 3) Vector v3 = v1 + v2; // 向量相加 std::cout << "v1 + v2: "; v3.Print(); // 输出:(1, 2, 3) Vector v4 = v2 - v1; // 向量相减 std::cout << "v2 - v1: "; v4.Print(); // 输出:(1, 2, 3) Vector v5 = v1 + 2.5f; // 向量与浮点数相加 std::cout << "v1 + 2.5: "; v5.Print(); // 输出:(2.5, 2.5, 2.5) Vector v6 = 3.0f + v2; // 浮点数与向量相加 std::cout << "3.0 + v2: "; v6.Print(); // 输出:(4, 5, 6) float dotProduct = v1 * v2; // 向量点乘 std::cout << "v1 * v2: " << dotProduct << std::endl; // 输出:0 return 0; } ``` 在上述代码中,我们定义了Vector类,并实现了构造函数、Print函数以及重载的运算符+、-、*。在主函数中,我们创建了几个Vector对象,并进行了各种运算,最后通过Print函数显示运算结果。 运行上述代码将会输出以下结果: ``` v1: (0, 0, 0) v2: (1, 2, 3) v1 + v2: (1, 2, 3) v2 - v1: (1, 2, 3) v1 + 2.5: (2.5, 2.5, 2.5) 3.0 + v2: (4, 5, 6) v1 * v2: 0 ``` 这些结果展示了Vector类的各种成员函数的使用和运算结果。

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