复数计算器课程设计

目 录1 题目内容及设计要求12 总体设计12.1 总体功能框图12.2 类的设计说明12.3 主要算法流程图13程序清单及注释14运行结果与分析15总结26参考文献21 题目内容及设计要求题目17 复数计算器内容及要求：（1）所设计的复数计算器可以进行+ - * += -= *= + - = = (istream &is,CComplex &com ); /重载输入friend ostream & operator(CComplex &com);int operator(CComplex &com);int operator!=(CComplex &com);int operator=(CComplex &com);2.3 主要算法流程图开始声明一个complex类，并定义double，real，image；声明类的函数，构造函数，加减乘除和取模运算c.real=real+c2.real;c.imag=imag+c2.imag;c.real=real-c2.real;c.imag=imag-c2.imag;c.real=(real*c2.real+imag*c2.imag)/a;c.imag=(imag*c2.real-real*c2.imag)/ac.real=real*c2.real-imag*c2.imag;c.imag=real*c2.imag+imag*c2.real;Sqrt(real*real=imag*imag);输出c1,c2,c1+c2,c1-c2,c1*c2,c1/c2, c1的值终止。图21 算法流程图3 程序清单及注释#include #include #include #include #include #include /#define EPS len-5 / 定义精度常数using namespace std;namespace NameCComplex / 定义命名空间 NameCComplex/*-|部分A：| 复数类 CComplex 的声明和定义，以及结构体类型 用户 User 的定义| -*/*- | 复数类 CComplex 的声明 -*/class CComplexprivate:double Real, Image; / 分别为复数的实部和虚部public:CComplex(double real=0, double image=0) / 构造函数Real = real; Image = image;friend istream & operator (istream & is, CComplex & com); / 重载输入friend ostream & operator (CComplex & com);int operator ”，比较模的大小int CComplex:operator (CComplex & com)if ( mod() com.mod() )return 1; / 若大，则返回 1elsereturn 0;/ 重载运算符“”，比较模的大小int CComplex:operator (CComplex & com)if ( mod() (istream & is, CComplex & com) cout s; / 用字符串的形式接收复数int len = strlen(s); / 求出字符串的长度int n = 0, sign = 1; / 其中的 n 值 为当前从字符串中提取出的数字，会在下面的 while 语句中得到确定的值 / sign 为状态变量，表示数值的正负符号，以辅助辨认正负值com.Image = com.Real = 0;/ 判断接收的字符串是否合法for(int k=0; klen; k+)if ( (sk9) & (sk!=+ & sk!=- & sk!=i) )cout error endl;return is; / 错误，输出出错信息并返回/ 顺序识别字符串中各字符for(int k=0; klen;)if ( n!=0 & (sk=- | sk=+) ) / 当前字符是否为符号位com.Real = sign * n; / 是符号位，且 n!=0，即 n 已被赋值(通过下面的whlie语句)，表明当前读取的是虚部的符号n = 0; / 将原 n*sign 值(带正负号的数值)赋给实部后，将 n 清零，准备下一次继续接收并判断是否为虚部的值if ( sk = -) / 当前字符若为负号sign = -1; k+; / 给符号标志变量 sign 赋值，表示为负数if ( sk = +) / 当前字符若为正号sign = 1; k+; / 给符号标志变量 sign 赋值，表示为正数if ( sk=i ) / 若当前字符为“i”if ( k!=len-1 ) / 判断字符 i 是否为字符串中最后一个字符cout =0 & sk=9 ) / 当前字符若在 09 之间，则将数字字符转换成数字数值n = n * 10 + sk - 0;k+;if ( slen-1!=i & n!=0 ) / 如果最后一个字符不是 i，表示复数对象内只有实部，没有虚部，如：-acom.Real = n * sign;return is;/ 重载复数的输出ostream & operator (ostream & os, CComplex & com)if ( fabs(com.Image)=0 ) / 如果虚部为 0os com.Real; / 只输出实部else if ( fabs(com.Real)=0 ) / 如果实部为 0os com.Image 0 )os com.Real + com.Image i; / 虚部为正elseos com.Real com.Image i; / 如 实部为 3，虚部为 -6i，就变为 3 - 6i，而不是 3 + -6ireturn os;/ 加法重载CComplex CComplex:operator + (CComplex & com)CComplex sum;sum.Real = Real + com.Real; / 实部相加sum.Image = Image + com.Image; / 虚部相加return sum;/ 乘法重载CComplex CComplex:operator * (CComplex & com)CComplex multi;multi.Real = Real * com.Real - Image * com.Image; / 乘积实部multi.Image = Real * com.Image + Image * com.Real; / 乘积虚部return multi;/ 减法重载CComplex CComplex:operator - (CComplex & com)CComplex sub;sub.Real = Real - com.Real; / 实部相减sub.Image = Image - com.Image; / 虚部相减return sub;/ 加法赋值重载CComplex CComplex:operator += (CComplex & com)Real = Real + com.Real; / 实部Image = Image + com.Image; / 虚部return *this;/ 减法赋值重载CComplex CComplex:operator -= (CComplex & com)Real = Real - com.Real; / 实部Image = Image - com.Image; / 虚部return *this;/ 乘法赋值重载CComplex CComplex:operator *= (CComplex & com)double nReal = Real * com.Real - Image * com.Image; / 乘积实部double nImage = Real * com.Image - Image * com.Real; / 乘积虚部Real = nReal;Image = nImage;return *this;/ 重载 = 运算符，分别比较两个复数对象的实部和虚部int CComplex:operator = (CComplex & com)if ( Real=com.Real & Image=com.Image )return 1; / 实部与虚部部分相等，则返回 1elsereturn 0;/*-|部分B：|测试函数 void Test(void)|实现复数的加法函数 void Add()|实现复数的减法函数 void Sub()|实现复数的乘法函数 void Mul()|实现复数的自加函数 void Add1()|比较两个复数的大小函数 void Compare()|输出本次用户使用计算器的情况记录 void userprint()|当前用户使用完计算器，保存或更新用户资料函数 void SaveFile()| -*/ 测试函数，随机出 10 道运算题，可以打分void Test(void)user.nTest+; / 用户测试次数加 1cout 共10道题，作10以内的加减运算，满分 100分：n;double real1, real2, image1, image2, real3, real4, image3, image4; / 1 和 2 分别代表两个待相加的复数的实部和虚部，3 和 4 则为相乘CComplex answer, temp;int score = 0;char op;for(int i=0; i=9; i+)real1 = rand()%200 - 100; / 产生的随机数是两位数，可以是正数或负数image1 = rand()%200 - 100;real2 = rand()%200 - 100;image2 = rand()%200 - 100;CComplex a(real1, image1), b(real2, image2); / 用产生的随机数对象分别初始化两个复数对象real3 = rand()%20 - 10; / 产生的随机数是一位数，可以是正数或负数image3 = rand()%20 - 10;real4 = rand()%20 - 10;image4 = rand()%20 - 10;CComplex c(real3, image3), d(real4, image4);op = rand()%3; / 随机产生 3 种运算符switch(op)case 0:answer = a + b;cout a 加上 b 等于;break;case 1:answer = a - b;cout a 减去 b 等于;break;case 2: / 乘法运算，用实部和虚部都是 1 位数的对象操作answer = c * d;cout c 乘以 d temp; / 接收用户输入的结果if ( answer=temp ) score+=10; / 正确则加 10分elsecout 此题做错了n;cout 正确答案为： answer endl;cout 你的最后得分是： score endl;/ 计算最后 3次的平均分if ( user.nTest=3 ) / 若累计次数没有超过 3次user.dlAve = 0;user.dlScoreuser.nTest-1 = score; / 将本次测试成绩添加进记录中for(int i=0; iuser.nTest; i+)user.dlAve += user.dlScorei; / 若以前有记录，将其与本次记录累计相加起来，用以计算平均分user.dlAve = user.dlAve / user.nTest; / 计算平均分，user.dlAve 从累计的分数 变成了平均分else / 如果累计测试超过 3次user.dlScore0 = user.dlScore1; / 最前面的一次记录将被覆盖，即：删除user.dlScore1 = user.dlScore2;user.dlScore2 = score; / 将本次记录添加进测试记录的尾部user.dlAve=0;for(int i=0; i3; i+) / 计算最新 3次的平均分user.dlAve += user.dlScorei;user.dlAve = user.dlAve / 3;cout 按任意键继续n;cout .flush();cin.get();cin.get();/ 实现复数的加法void Add()user.nAdd+;CComplex num1, num2, sum, Zero(0, 0);cout 加法计算n 最少输入两个复数，输入“0”结束n;cout num1; / 输入第 1个复数cout num2; / 输入第 2个复数sum = num1 + num2;cout num1; / 输入第 3个复数int i = 4;while ( !(num1=Zero) )sum = sum + num1; / 实现复数相加cout 第 i num1; / 输入第 i个复数i+;cout 结果是： sum endl;cout 按任意键继续n;cout.flush();cin.get();cin.get();/ 实现复数的减法void Sub()user.nSub+;CComplex num1, num2, sub, Zero(0, 0);cout 减法计算n 最少输入两个复数，输入“0”结束n;cout num1; / 输入第 1个复数cout num2; / 输入第 2个复数sub = num1 - num2;cout num1; / 输入第 3个复数int i = 4;while ( !(num1=Zero) )sub = sub - num1; / 实现复数减法cout 第 i num1; / 输入第 i个复数i+;cout 结果是： sub endl;cout 按任意键继续n;cin.get();cin.get();/ 实现复数的乘法void Mul()user.nMul+;CComplex num1, num2, mul, Zero(0, 0);cout 乘法计算n 最少输入两个复数，输入“0”结束n;cout num1; / 输入第 1个复数cout num2; / 输入第 2个复数mul = num1 + num2;cout num1; / 输入第 3个复数int i = 4;while ( !(num1=Zero) )mul *= num1; / 实现复数的减法cout 第 i num1; / 输入第 i个复数cout 结果是： mul endl;cout num1; / 这里 输入的数可能是虚部为0的数，原书代码未作判断num1+; / 实部与虚部分别加 1cout 自加结果为 num1 endl;cout num1;num1-;cout 自减结果为 num1 endl;cout 按任意键继续n;cout.flush();cin.get();cin.get();/ 比较两个复数的大小void Compare()CComplex num1, num2;cout 输入两个复数n;cout num1;cout num2;if ( num1=num2 )cout num2 )cout num1 的模大于 num2 的模n;else if ( num1num2 )cout num2 的模大于 num1 的模n;elsecout 这两个复数的模相等n;cout 按任意键继续n;cin.get();cin.get();/ 输出本次用户使用计算器的情况记录void userprint()cout user.szName 使用的次数为： user.nTime 次 endl;cout 其中：t 加法次数： user.nAdd 次n t 减法次数： user.nSub 次n t 乘法次数： user.nMul 次n t 测试次数： user.nTest 次n t 平均成绩： user.dlAve 次 endl;/ 用户登陆，开始启动计算器void Login()char szName20;cout 请输入您的姓名：;cin.getline(szName, 20);ifstream infile;User user1;infile.open(user.dat, ios:binary|ios:in); / 打开用户资料文件 （这个地方 若没有文件，则不会创建新文件，不知何问题if ( !infile ) / 若没有用户资料文件cout 没有原始记录文件， 您是第 1位用户！n;strcpy(user.szName, szName); / 为全局变量 user 中 szName 成员赋值user.nTime+;return; / 函数返回/ 读取用户资料文件（从该文件的第1个字节开始逐个读取信息）/ 如果用户资料中找到了当前姓名的用户，则说明是老用户，显示一些信息，并作一些使用次数的记录。infile.read( (char *)&user1, sizeof(User) ); while ( !infile.eof() ) / 只要没到文件末尾（未遇文件结束符），则一直进行此循环if ( strcmp(user.szName, szName)=0 ) / 将用户资料文件中的用户名与读取的用户名进行比较user = user1; / 若该用户以前使用计算器，将原资料赋值给全局变量 useruser.nTime+; / 用户使用次数加 1cout 欢迎您再次使用复数计算器！;userprint(); / 输出用户资料中的信息cin.get();infile.close();return;infile.read( (char *)&user1, sizeof(User) );/ 如果用户资料中没有当前用户，表明该用户是第 1次使用计算器cout 欢迎您使用复数计算器！;strcpy(user.szName, szName); / 为全局变量 user 中 szName 成员赋值user.nTime+; /用户使用次数加 1infile.close();return;/ 当前用户使用完计算器后，保存或更新用户资料void SaveFile()userprint(); / 输出当前用户使用计算器的详细信息fstream file;User user1;file.open(user.dat, ios:binary|ios:in|ios:out); / 打开用户资料if (!file)cout 文件打开错误，不能将记录更新n;return;file.seekg(0, ios:beg); / 文件指针指向文件头while( !file.eof() )file.read( (char *)&user1, sizeof(User) ); / 逐个读取用户资料文件中的用户信息/ 将用户资料文件中的用户名依次与当前用户名进行比较if ( strcmp(user1.szName, user.szName)=0 ) / 若在用户资料文件中找到该用户file.seekp(-(sizeof(User), ios:cur); / 文件指针退回到该用户资料信息的首位置file.write( (char *)&user, sizeof(User) ); / 将全局变量 user 的内容写到用户资料文件中，即更新该用户的资料file.close();return; / 程序返回file.close();fstream outfile;/ 若在用户资料文件中找不到当前用户的资料，表明当前用户是第 1次使用计算器outfile.open(user.dat, ios:binary|ios:app); / 以添加的方式打开用户资料文件outfile.write( (char *)&user, sizeof(User) ); / 将当前用户的资料添加在用户资料文件中outfile.close();return;using namespace NameCComplex; / 使用标准命名空间 NameCComplex/*-| | 主函数部分| -*/int main(void)srand( time(NULL) ); / 初始化随机数种子Login(); / 打开文件，登记用户int Choice;dosystem(cls); / 系统执行命令：cls 为清屏cout 这是一个简单的复数计算器程序，可以实现以下功能，请按下对应的键（1 7）进入nnn;cout t=主菜单=n;cout t 1：多复数加法n;cout t 2：多复数减法n;cout t 3：测试 100以内的复数加减乘法运算，1次测试10道题n;cout t 4：多复数乘法n;cout t 5：复数自加n;cout t 6：复数自减n;cout t 7：复数比较n;cout t 0：退出计算器程序nn;cout Choice;/ 下面用 switch - case 语句实现多现选择，当然也可以用 if - else 语句实现多项选择switch(Choice)case 1:Add(); break;case 2:Sub(); break;case 3:Test(); break;case 4:Mul(); break;case 5:Add1(); break;case 6:Sub1(); break;case 7:Compare(); break;case 0:cout nt 欢迎下次继续使用复数计算器！nn;break;default:cout nt 输入错误，请按任意键后重新输入！n;cin.get();cin.get();while(Choice); / 当 Choice 值为 0时， 结束循环SaveFile(); / 退出程序前，保存或更新当前用户的使用情况system(pause);return 0;/* 书上的主函数写法：int main(void)srand( time(NULL) ); / 初始化随机数种子Login(); / 打开文件，登记用户char strChoice20;dosystem(cls); / 系统执行命令：cls 为清屏cout 这是一个简单的复数计算器程序，可以实现以下功能，请按下对应的键（17）进入nnn;cout t=主菜单=n;cout t 1：多复数加法n;cout t 2：多复数减法n;cout t 3：测试 100以内的复数加减乘法运算，1次测试10道题n;cout t 4：多复数乘法n;cout t 5：复数自加n;cout t 6：复数自减n;cout t 7：复数比较n;cout t 0：退出计算器程序nn;cout strChoice;/ 下面用 if - else 语句实现多现选择，当然也可以用 switch - case 语句实现多项选择if ( strcmp(strChoice, 1)=0 )Add();else if ( strcmp(strChoice, 2)=0 )Sub();else if ( strcmp(strChoice, 3)=0 )Test();else if ( strcmp(strChoice, 4)=0 )Mul();else if ( strcmp(strChoice, 5)=0 )Add1();else if ( strcmp(strChoice, 6)=0 )Sub1();else if ( strcmp(strChoice, 7)=0 )Compare();else if ( strcmp(strChoice, 0)=0 )cout nt 欢迎下次继续使用复数计算器！nn;break;elsecout nt 输入错误，请按任意键后重新输入！n;cin.get();cin.get();while( (strcmp(strChoice, 0) );SaveFile(); / 退出程序前，保存或更新当前用户的使用情况system(pause);return 0;*/4 运行结果与分析5 总结1. 明确实验操作对象和目的。2. 针对目的和对象进行总体设计。3. 细化流程：书写程序，编译、运行并调试。4. 一开始错误的将复数的两个部分一起声明，在后来的编程过程中遇到了计算上的错误，于是将复数的实部和虚部分开声明，问题得到了解决5. 计算器还可扩充用户输入错误算式时提示用户的功能6. 计算器还可以扩充带有括号的功能（课程设计过程中出现的问题及其解决方案，可扩充的功能及设计等。）6 参考文献1李爱华，程磊著. 面向对象程序设计（C+语言） .北京：清华大学出版社，20102刘振安，刘燕君著. C+程序设计课程设计. 北京: 机械工业出版社，20043谭浩强著. C+程序设计实践指导. 北京：清华大学出版社，2005