实验2. 设计三维向量类】设计一个三维向量类，并实现向量的加法、减法以及向量与标量的乘法 和除法运算

在设计三维向量类时，通常会包含三个私有成员变量，分别表示x、y和z轴的分量。这样的类可以按照面向对象原则来组织，包括封装属性和提供公共的方法来进行操作。以下是基本的设计结构：

class Vector3D {
private:
    double x;
    double y;
    double z;

public:
    // 构造函数，初始化向量
    Vector3D(double x = 0, double y = 0, double z = 0) : x(x), y(y), z(z) {}

    // 加法运算
    Vector3D operator+(const Vector3D& other) const {
        return Vector3D(x + other.x, y + other.y, z + other.z);
    }

    // 减法运算
    Vector3D operator-(const Vector3D& other) const {
        return Vector3D(x - other.x, y - other.y, z - other.z);
    }

    // 与标量的乘法运算
    Vector3D operator*(double scalar) const {
        return Vector3D(x * scalar, y * scalar, z * scalar);
    }

    // 与标量的除法运算（除数非零时）
    Vector3D operator/(double scalar) const {
        if (scalar != 0) {
            return Vector3D(x / scalar, y / scalar, z / scalar);
        }
        throw std::invalid_argument("Cannot divide by zero");
    }

    // 其他实用的方法，如获取向量长度（模），设置向量等
    double magnitude() const { return sqrt(x*x + y*y + z*z); }
    void normalize() { *this /= magnitude(); }  // 长度归一化

    // 为了方便打印，提供友元函数
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector3D& v);
};