设计一个非成员函数作为该类的友元函数, 该函数的功能输出复数对象的实部和虚部用C++的知识

时间: 2023-05-31 19:07:54 浏览: 46
非常简单,可以按照以下方式实现: ``` #include <stdio.h> typedef struct { double real; double imag; } complex; complex add(complex a, complex b) { complex result; result.real = a.real + b.real; result.imag = a.imag + b.imag; return result; } void printComplex(complex c) { printf("%.2f + %.2fi\n", c.real, c.imag); } // 友元函数,输出复数对象的实部和虚部 void printParts(complex c) { printf("实部:%.2f\n", c.real); printf("虚部:%.2f\n", c.imag); } int main() { complex a = {1.0, 2.0}; complex b = {3.0, 4.0}; complex c = add(a, b); printComplex(c); printParts(c); return 0; } ``` 在本例中,我们定义了一个复数 struct,并实现了一个 non-member 函数 add,用于计算两个复数的和。接着,我们定义了一个友元函数 printParts,用于输出复数对象的实部和虚部。最后,我们在 main 函数中分别调用了 printComplex 和 printParts。

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### 回答1: 好的,下面是实现一个复数类的代码: c++ #include <iostream> using namespace std; class Complex { private: double real; // 实部 double imag; // 虚部 public: // 构造函数 Complex(double r = 0.0, double i = 0.0) { real = r; imag = i; } // 加法运算符重载 Complex operator+(const Complex& other) const { return Complex(real + other.real, imag + other.imag); } // 减法运算符重载 Complex operator-(const Complex& other) const { return Complex(real - other.real, imag - other.imag); } // 乘法运算符重载 Complex operator*(const Complex& other) const { return Complex(real * other.real - imag * other.imag, real * other.imag + imag * other.real); } // 除法运算符重载 Complex operator/(const Complex& other) const { double denominator = other.real * other.real + other.imag * other.imag; return Complex((real * other.real + imag * other.imag) / denominator, (imag * other.real - real * other.imag) / denominator); } // 友元函数,用于输出复数 friend ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c) { if (c.imag < 0) { os << c.real << "-" << -c.imag << "i"; } else { os << c.real << "+" << c.imag << "i"; } return os; } }; int main() { Complex c1(1, 2); Complex c2(3, 4); cout << "c1 = " << c1 << endl; cout << "c2 = " << c2 << endl; cout << "c1 + c2 = " << c1 + c2 << endl; cout << "c1 - c2 = " << c1 - c2 << endl; cout << "c1 * c2 = " << c1 * c2 << endl; cout << "c1 / c2 = " << c1 / c2 << endl; return 0; } 上述代码中,我们定义了一个名为 Complex 的复数类。该类包含两个私有成员变量:实部 real 和虚部 imag。我们重载了加法、减法、乘法和除法四个运算符,分别使用 operator+、operator-、operator* 和 operator/ 进行实现。需要注意的是,除法运算符重载函数中,我们要先求出分母的值,然后再计算出分子的实部和虚部。另外,我们还定义了一个友元函数 operator<<,用于输出复数。 在 main 函数中,我们创建了两个 Complex 类型的对象 c1 和 c2,然后使用 cout 输出它们的值以及四种运算的结果。可以看到,我们直接使用运算符进行操作,非常方便。 ### 回答2: 复数是由实部和虚部组成的数学对象。在C语言中,我们可以通过结构体来实现复数类。 首先,我们定义一个结构体来表示复数: typedef struct { double real; // 实部 double imag; // 虚部 } Complex; 接下来,我们将加法运算符重载为成员函数和友元函数: // 成员函数形式 Complex Complex_add(Complex* this, Complex other) { Complex result; result.real = this->real + other.real; result.imag = this->imag + other.imag; return result; } // 友元函数形式 Complex Complex_add(Complex this, Complex other) { Complex result; result.real = this.real + other.real; result.imag = this.imag + other.imag; return result; } 同样的,我们可以将减法、乘法和除法运算符重载为成员函数和友元函数。根据复数的加减乘除规则,具体实现可以参考以下示例: // 减法 Complex Complex_subtract(Complex* this, Complex other); Complex Complex_subtract(Complex this, Complex other); // 乘法 Complex Complex_multiply(Complex* this, Complex other); Complex Complex_multiply(Complex this, Complex other); // 除法 Complex Complex_divide(Complex* this, Complex other); Complex Complex_divide(Complex this, Complex other); 使用上述实现的复数类,我们可以直接使用运算符进行复数的加减乘除操作。例如: Complex c1 = {1.0, 2.0}; Complex c2 = {2.0, 3.0}; Complex c3 = Complex_add(&c1, c2); // 使用成员函数形式的加法运算符重载 Complex c4 = Complex_subtract(c1, c2); // 使用友元函数形式的减法运算符重载 Complex c5 = c1.multiply(&c1, c2); // 使用成员函数形式的乘法运算符重载 Complex c6 = Complex_divide(c1, c2); // 使用友元函数形式的除法运算符重载 ### 回答3: 复数是由实部和虚部组成的,可以表示为 a+bi 的形式,其中 a 为实部,b 为虚部。根据复数的运算规则,加法运算是实部相加,虚部相加;减法运算是实部相减,虚部相减;乘法运算是实部相乘减去虚部相乘;除法运算是实部相乘加上虚部相乘的相反数除以模的平方。 我设计了一个复数类 Complex,包含了私有成员变量 real 和 imag,用来表示实部和虚部。为了方便使用运算符进行操作,我重载了加法、减法、乘法和除法四个运算符。 c #include <iostream> using namespace std; class Complex { private: double real; // 实部 double imag; // 虚部 public: // 构造函数 Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {} // 加法运算符重载 Complex operator+(const Complex& other) const { return Complex(real + other.real, imag + other.imag); } // 减法运算符重载 Complex operator-(const Complex& other) const { return Complex(real - other.real, imag - other.imag); } // 乘法运算符重载 Complex operator*(const Complex& other) const { return Complex(real * other.real - imag * other.imag, real * other.imag + imag * other.real); } // 除法运算符重载 Complex operator/(const Complex& other) const { double modulus = other.real * other.real + other.imag * other.imag; return Complex((real * other.real + imag * other.imag) / modulus, (imag * other.real - real * other.imag) / modulus); } // 输出复数 friend ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c) { os << c.real << "+" << c.imag << "i"; return os; } }; int main() { Complex c1(1, 2); Complex c2(3, 4); // 加法 Complex sum = c1 + c2; cout << "加法结果: " << sum << endl; // 减法 Complex difference = c1 - c2; cout << "减法结果: " << difference << endl; // 乘法 Complex product = c1 * c2; cout << "乘法结果: " << product << endl; // 除法 Complex quotient = c1 / c2; cout << "除法结果: " << quotient << endl; return 0; } 以上是用 C++ 实现的复数类,其中使用运算符重载函数实现了复数的加法、减法、乘法和除法运算。根据题目要求,运算符重载函数必须以成员函数或友元函数的形式实现,这里我选择了成员函数的方式。同时,在进行除法运算时,还需要考虑到复数的规则,即除以模的平方。最后,我还重载了输出运算符,以方便输出复数的结果。
好的,以下是实现代码: cpp #include <iostream> using namespace std; class Complex { private: double real; double imag; public: Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {} friend Complex operator*(const Complex& c1, const Complex& c2); Complex operator/(const Complex& c); void display() { cout << real << " + " << imag << "i" << endl; } }; Complex operator*(const Complex& c1, const Complex& c2) { double r = c1.real * c2.real - c1.imag * c2.imag; double i = c1.real * c2.imag + c1.imag * c2.real; return Complex(r, i); } Complex Complex::operator/(const Complex& c) { double denominator = c.real * c.real + c.imag * c.imag; double r = (real * c.real + imag * c.imag) / denominator; double i = (imag * c.real - real * c.imag) / denominator; return Complex(r, i); } int main() { Complex c1(1, 2); Complex c2(3, 4); Complex c3 = c1 * c2; cout << "c1 * c2 = "; c3.display(); Complex c4 = c1 / c2; cout << "c1 / c2 = "; c4.display(); return 0; } 在上面的代码中,我们定义了一个名为 Complex 的类,该类表示复数,其中包含了实部和虚部两个私有数据成员。类中定义了两个运算符重载函数,分别是: - 友元函数 operator*,用于重载乘法运算符,实现两个复数对象的乘法操作; - 成员函数 operator/,用于重载除法运算符,实现两个复数对象的除法操作。 在主函数中,我们创建了两个 Complex 对象 c1 和 c2,并分别进行了乘法和除法运算,并将结果存储在 c3 和 c4 中。最后,我们调用 display 函数输出结果。
好的,我可以为您提供一个 C++ 的复数Complex类,实现重载乘法运算符和除法运算符的功能。 c++ #include <iostream> using namespace std; class Complex { private: double real; // 复数的实部 double imag; // 复数的虚部 public: Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {} friend Complex operator*(const Complex& c1, const Complex& c2) { double r = c1.real * c2.real - c1.imag * c2.imag; double i = c1.real * c2.imag + c1.imag * c2.real; return Complex(r, i); } Complex operator/(const Complex& c) { double denom = c.real * c.real + c.imag * c.imag; double r = (real * c.real + imag * c.imag) / denom; double i = (imag * c.real - real * c.imag) / denom; return Complex(r, i); } void print() const { cout << real << " + " << imag << "i" << endl; } }; int main() { Complex c1(1, 2); Complex c2(3, 4); Complex c3 = c1 * c2; cout << "c1 * c2 = "; c3.print(); Complex c4 = c1 / c2; cout << "c1 / c2 = "; c4.print(); return 0; } 在上面的代码中,我们定义了一个复数Complex类,其中包含了复数的实部和虚部。我们使用友元函数重载了乘法运算符(*),并使用成员函数重载了除法运算符(/)。在乘法运算符中,我们使用了公式 (a+bi)*(c+di) = (ac-bd) + (ad+bc)i 计算两个复数的乘积;在除法运算符中,我们使用了公式 (a+bi)/(c+di) = (ac+bd)/(c^2+d^2) + (bc-ad)/(c^2+d^2)i 计算两个复数的商。 在 main 函数中,我们定义了两个复数对象 c1 和 c2,并对它们进行了乘法运算和除法运算,最终输出了结果。
第一种实现方式:使用结构体实现复数类 c++ #include<iostream> using namespace std; struct Complex{ int real; // 实部 int image; // 虚部 Complex(int r, int i):real(r),image(i){} // 构造函数 Complex operator+(const Complex& c){ // 重载 + 运算符 return Complex(real+c.real, image+c.image); } Complex operator-(const Complex& c){ // 重载 - 运算符 return Complex(real-c.real, image-c.image); } }; int main(){ int r1, i1, r2, i2; while(cin >> r1 >> i1 >> r2 >> i2){ Complex c1(r1, i1), c2(r2, i2); Complex sum = c1 + c2; // 复数加法 Complex diff = c1 - c2; // 复数减法 if(sum.image >= 0) cout << sum.real << "+" << sum.image << "i "; else cout << sum.real << sum.image << "i "; if(diff.image >= 0) cout << diff.real << "+" << diff.image << "i" << endl; else cout << diff.real << diff.image << "i" << endl; } return 0; } 第二种实现方式:使用类实现复数类 c++ #include<iostream> using namespace std; class Complex{ public: // 公有属性 Complex(int r=0, int i=0):real(r),image(i){} // 构造函数 Complex operator+(const Complex& c){ // 重载 + 运算符 return Complex(real+c.real, image+c.image); } Complex operator-(const Complex& c){ // 重载 - 运算符 return Complex(real-c.real, image-c.image); } void print(){ // 输出 if(image >= 0) cout << real << "+" << image << "i "; else cout << real << image << "i "; } private: // 私有属性 int real; // 实部 int image; // 虚部 }; int main(){ int r1, i1, r2, i2; while(cin >> r1 >> i1 >> r2 >> i2){ Complex c1(r1, i1), c2(r2, i2); Complex sum = c1 + c2; // 复数加法 Complex diff = c1 - c2; // 复数减法 sum.print(); // 输出和 diff.print(); // 输出差 cout << endl; } return 0; } 第三种实现方式:使用运算符重载函数实现复数类 c++ #include<iostream> using namespace std; class Complex{ public: Complex(int r=0, int i=0):real(r),image(i){} // 构造函数 friend Complex operator+(const Complex& c1, const Complex& c2){ // 友元函数重载 + 运算符 return Complex(c1.real+c2.real, c1.image+c2.image); } friend Complex operator-(const Complex& c1, const Complex& c2){ // 友元函数重载 - 运算符 return Complex(c1.real-c2.real, c1.image-c2.image); } void print(){ // 输出 if(image >= 0) cout << real << "+" << image << "i "; else cout << real << image << "i "; } private: int real; // 实部 int image; // 虚部 }; int main(){ int r1, i1, r2, i2; while(cin >> r1 >> i1 >> r2 >> i2){ Complex c1(r1, i1), c2(r2, i2); Complex sum = c1 + c2; // 复数加法 Complex diff = c1 - c2; // 复数减法 sum.print(); // 输出和 diff.print(); // 输出差 cout << endl; } return 0; }

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