复数为例,给出一个完整的抽象数据结构类型的定义,表示和实现
时间: 2024-09-07 11:01:12 浏览: 25
复数是一种数学概念,由实部和虚部组成,其一般形式为 a + bi,其中 a 和 b 是实数,而 i 是虚数单位,满足 i^2 = -1。在计算机科学中,我们可以定义一个复数的抽象数据类型(ADT)如下:
1. **数据表示**:
- 实部:一个浮点数,表示复数的实部。
- 虚部:一个浮点数,表示复数的虚部。
2. **基本操作**:
- 构造函数:创建一个新的复数实例。
- 获取实部:返回复数的实部。
- 获取虚部:返回复数的虚部。
- 加法:两个复数相加,返回结果复数。
- 减法:两个复数相减,返回结果复数。
- 乘法:两个复数相乘,返回结果复数。
- 除法:两个复数相除,返回结果复数。
- 转换为字符串:将复数转换为字符串形式。
以下是一个可能的复数类的实现示例,以 Python 语言为例:
```python
class ComplexNumber:
def __init__(self, real=0.0, imaginary=0.0):
self.real = real
self.imaginary = imaginary
def get_real(self):
return self.real
def get_imaginary(self):
return self.imaginary
def __add__(self, other):
return ComplexNumber(self.real + other.real, self.imaginary + other.imaginary)
def __sub__(self, other):
return ComplexNumber(self.real - other.real, self.imaginary - other.imaginary)
def __mul__(self, other):
return ComplexNumber(self.real * other.real - self.imaginary * other.imaginary,
self.real * other.imaginary + self.imaginary * other.real)
def __truediv__(self, other):
denominator = other.real**2 + other.imaginary**2
return ComplexNumber((self.real * other.real + self.imaginary * other.imaginary) / denominator,
(self.imaginary * other.real - self.real * other.imaginary) / denominator)
def __str__(self):
return f"{self.real} + {self.imaginary}i"
# 使用示例
c1 = ComplexNumber(1, 2)
c2 = ComplexNumber(3, 4)
print(f"c1: {c1}")
print(f"c2: {c2}")
c3 = c1 + c2
print(f"c3 (c1 + c2): {c3}")
```