面向对象设计：小型特殊计算器实现

"小型特殊计算器课程设计，涵盖了C++语言中的面向对象编程，涉及复数、有理数、矩阵和集合的特殊计算功能，通过运算符重载实现各种操作。" 在本次课程设计中，学生张建文被要求设计一个小型特殊计算器，该计算器能够处理复数、有理数、矩阵和集合的计算。这个项目旨在帮助学生深入理解和应用C++语言，特别是面向对象编程的基本概念和技术。 设计目标是让学生熟练掌握C++的基础知识和技能，包括面向对象编程的基本思路和方法，以及如何运用这些知识解决实际问题。设计要求使用面向对象的方法来构建系统，确保类层次结构清晰，并至少运用一种面向对象的机制，如继承、封装或多态。 在系统分析与设计部分，运算符重载是关键知识点之一。运算符重载使得C++语言更具可扩展性，它允许我们为类自定义运算符的行为。运算符重载可以作为成员函数或友元函数实现。在这个设计中，友元函数被用于重载+、-、*、/等运算符，以支持复数、有理数、矩阵和集合的操作。 具体来说，设计包含了以下四个核心类： 1. 复数类（complex）：包含实部（real）和虚部（image）两个成员变量，提供print()函数显示数据，以及友元函数实现的+、-、*、/运算符重载。 2. 矩阵类（matrix）：拥有一个用于存储矩阵元素的数组（elems），以及记录行数（rows）和列数（cols）的变量。具备SetElems()函数来设置矩阵元素，Disp()函数显示矩阵，以及友元函数实现矩阵的加法、减法和乘法运算。 3. 有理数类（rational）：可能包含分子（numerator）和分母（denominator）两个成员，提供运算符重载函数以进行有理数的四则运算。 4. 集合类（set）：处理集合的交集、并集和子集运算，这可能涉及到集合的逻辑运算和比较操作。 通过这样的设计，学生不仅能够巩固C++语法，还能学习如何创建和管理类，理解运算符重载的原理，以及如何通过友元函数增强类的功能。此外，项目还强调了良好的编程习惯和文档编写，这对于任何程序员的职业生涯都是至关重要的。