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1、個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途目錄1. 題目內(nèi)容-22. 程序特點(diǎn)及功能-33. 總體思路-34. 詳細(xì)設(shè)計(jì)-45. 程序清單-66. 運(yùn)行結(jié)果與分析-137. 參考文獻(xiàn)-22課程設(shè)計(jì)名稱:小型特殊計(jì)算器1.設(shè)計(jì)內(nèi)容:實(shí)現(xiàn)一個(gè)特殊的計(jì)算器，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)、有理數(shù)、矩陣和集合的特殊計(jì)算.程序可以實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)、有理數(shù)的加、減、乘、除，可以實(shí)現(xiàn)矩陣的加法、減法和乘法運(yùn)算，也可以實(shí)現(xiàn)集合的求交集、并集、子集的運(yùn)算。2.設(shè)計(jì)目的與要求:2.1設(shè)計(jì)目的1.達(dá)到熟練掌握C+語言的基本知識(shí)和技能； 2?；菊莆彰嫦?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思路和方法; 3.能夠利用所學(xué)的基本知識(shí)和技能，解決簡單的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)問題。2.2設(shè)

2、計(jì)要求1。要求利用面向?qū)ο蟮姆椒ㄒ约癈+的編程思想來完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 2.要求在設(shè)計(jì)的過程中，建立清晰的類層次; 3.在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，至少要用到面向?qū)ο蟮囊环N機(jī)制。3.系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)一主要知識(shí)點(diǎn)運(yùn)算符重載增加了C+語言的可擴(kuò)充性.運(yùn)算符的重載實(shí)際上就是一種函數(shù)調(diào)用的形式，可以用成員函數(shù)重載運(yùn)算符,就是將運(yùn)算符重載定義為一個(gè)類的成員函數(shù)的形式;也可以用友元函數(shù)重載。用友元重載運(yùn)算符的友元函數(shù)是獨(dú)立于類以外的一般函數(shù)。二關(guān)鍵技術(shù)程序中每一種數(shù)據(jù)類型用一個(gè)類來實(shí)現(xiàn)，共設(shè)計(jì)了4個(gè)類。復(fù)數(shù)類complex，矩陣類matrix，有理數(shù)類rational以及集合類set。每一種類都定義了相應(yīng)的運(yùn)算符重載函數(shù)

3、。具體定義如下所示:（1）類complex類complex中，成員變量image表示虛部，real表示實(shí)部.成員函數(shù)print（)用來顯示數(shù)據(jù)。運(yùn)算符重載函數(shù)都是用友元函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。分別重載+、-、*、/運(yùn)算符.（2）類matrix類matrix中，成員變量elems用來存放矩陣的所有元素，rows表示矩陣的行,cols表示矩陣的列。成員函數(shù)SetElems（）用來給矩陣中的每一個(gè)元素賦值,Disp（)用來顯示矩陣中的所有元素.其它友元函數(shù)分別重載+、-、*、/運(yùn)算符。(3）類rational類rational中，有兩個(gè)成員變量：denominator用來表示有理數(shù)的分母，numerator表

4、示有理數(shù)的分子。有理數(shù)成員函數(shù)print（）用來顯示有理數(shù)，optimization（）用來優(yōu)化有理數(shù)函數(shù).友元函數(shù)real()用來將有理數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)，其它友元函數(shù)分別重載+、-、*、/運(yùn)算符.(4）類set類set中，有兩個(gè)成員變量:elems用來存儲(chǔ)集合中的元素,card表示集合中元素的個(gè)數(shù).成員函數(shù)print()用來輸出集合中的元素，additem（）用來給集合增加元素。友元函數(shù)分別重載了、=、!=、+、*、=運(yùn)算符.程序中的運(yùn)算符重載函數(shù)都用友元函數(shù)來實(shí)現(xiàn). 類complex的友元函數(shù)復(fù)數(shù)的表達(dá)形式為a+bi，對(duì)復(fù)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算符重載不像對(duì)一般書進(jìn)行運(yùn)算那樣簡單,它的運(yùn)輸方法如下:加法：(

5、a+bi）+(c+di)=(a+c)+（b+d)i減法：（a+bi)（c+di)=（a-c）+(b-d)i乘法：(a+bi）*(c-di)=(ac-bd)+(ad+bc）i除法：(a+bi）/(c+di）=（a+bi)（c-di)）/（c2+d2)重載函數(shù)將以上算法用在了函數(shù)中。 類matrix的友元函數(shù)矩陣類的賦值，實(shí)質(zhì)上是給二維數(shù)組賦值；矩陣相加減就是兩個(gè)行數(shù)列數(shù)相同的二維數(shù)組相加減;二維數(shù)組相乘，其實(shí)就是兩個(gè)二維數(shù)組，其中一個(gè)的行數(shù)等于另一個(gè)的列數(shù)，按矩陣相乘的法則進(jìn)行計(jì)算。 類rational的友元函數(shù)對(duì)有理數(shù)類進(jìn)行的操作有下面幾種：有理數(shù)相加:當(dāng)兩個(gè)有理數(shù)a/b和c/d相加時(shí),可得到

6、這樣的算式：a/b+c/d=（a*d+b*c）/(b*d）有理數(shù)相減:當(dāng)兩個(gè)有理數(shù)a/b和c/d相減時(shí)，得到的結(jié)果是：分子：ad-b*c分母:b*d有理數(shù)相乘：當(dāng)兩個(gè)有理數(shù)a/b和c/d相乘時(shí)，得到的結(jié)果是：分子：a*c分母：b*d有理數(shù)相除：當(dāng)兩個(gè)有理數(shù)a/b和c/d相除時(shí),得到的結(jié)果是：分子:a*d分母：bc每次得到結(jié)果時(shí)，都需要對(duì)有理數(shù)進(jìn)行優(yōu)化. 類set的友元函數(shù)集合類的運(yùn)算符重載操作主要有以下幾種：判定某一元素是否屬于集合：此操作用重載運(yùn)算符函數(shù)&實(shí)現(xiàn)，返回值只有兩種情況true或者false，取bool類型.判斷兩個(gè)集合是否相等：判定兩個(gè)集合是否相等，需要看兩個(gè)集合中所包含的元素是

7、否相同，并且不管順序如何。用重載運(yùn)算符=來實(shí)現(xiàn)。判斷兩個(gè)集合是否不等：是相等操作的取反，用！=來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)集合的交集:即求出兩個(gè)集合中的公共元素，用運(yùn)算符*實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)個(gè)集合的并集:即兩個(gè)集合相合并，合并以后去掉重復(fù)的元素，用運(yùn)算符+來實(shí)現(xiàn)。判定一個(gè)集合是否是另一個(gè)集合的子集：用運(yùn)算符=來實(shí)現(xiàn)判定一個(gè)集合是否是另一個(gè)集合的純子集：用運(yùn)算符實(shí)現(xiàn)三基本功能要求（1）功能選擇可以用菜單來實(shí)現(xiàn)例如：請(qǐng)選擇您的計(jì)算內(nèi)容：1. 復(fù)數(shù)計(jì)算2. 有理數(shù)計(jì)算3。 矩陣計(jì)算4。 集合計(jì)算0。 退出用戶通過輸入不同的數(shù)字進(jìn)入不同的菜單。次級(jí)菜單主要顯示本程序的功能，主要的功能有加法、減法、乘法和除法以及集合的求交集、求

8、并集、求子集。（2)運(yùn)行時(shí)給出明確的提示信息.比如,輸入一個(gè)什么類型的數(shù)據(jù)。根據(jù)用戶的輸入計(jì)算輸出結(jié)果。由于數(shù)據(jù)類型比較多,可以一次輸入第一個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部，第一個(gè)復(fù)數(shù)的虛部，再輸入第二個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部、虛部。矩陣運(yùn)算需要先輸入矩陣的行數(shù)和列數(shù),然后依次輸出矩陣的第一行第一列的元素、第一行第二列的元素等等，依次類推.有理數(shù)運(yùn)算需要一次輸入有理數(shù)的分子、分母。集合運(yùn)算需要輸入集合的元素個(gè)數(shù)，然后依次輸入集合中的每一個(gè)元素。4.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)（確定程序功能模塊)專用運(yùn)算器程序有理數(shù)運(yùn)算矩陣運(yùn)算集合運(yùn)算加減乘除加減乘交集并集子集流程圖：開始定義函數(shù)重載運(yùn)算符矩陣相加矩陣相減矩陣相乘是否符合運(yùn)算法則？是，計(jì)算結(jié)

9、束輸出錯(cuò)誤5程序清單u 程序代碼實(shí)現(xiàn)#include #include iomanip。h/*/ 矩陣類的聲明class matrix public：void Disp（)； /顯示矩陣所有元素int matrix:operator （）(short row, short col);/重載運(yùn)算符成員函數(shù)(）void SetElem（short row,short col，int val);/將元素(row,col)設(shè)置為valmatrix（);matrix(short r,short c)rows= r;cols= c；elems= new introws*cols；virtual matri

10、x(）；friend matrix operator +（matrix p，matrix q）; /重載運(yùn)算符friend matrix operator -(matrix p,matrix q）； /重載運(yùn)算符friend matrix operator (matrix p，matrix q）； /重載運(yùn)算符private：int elems; /存放矩陣的所有元素short cols;/矩陣的列short rows;/矩陣的行；/*/矩陣類的各個(gè)成員函數(shù)的具體定義matrix：matrix(）matrix：:matrix(）/*/函數(shù)名稱：matrix:operator ()(short

11、row, short col)功能描述：重載運(yùn)算符成員函數(shù)修改記錄：/int matrix：:operator ()（short row， short col）if（row=1 & row=rows & col=1 & col=cols)return elems(row-1）*cols + (col1）；elsereturn 0；/*/*函數(shù)名稱:matrix：SetElem（short row, short col,int val)功能描述：將元素(row,col）設(shè)置為val修改記錄：/void matrix：SetElem(short row, short col,int val）if（row=1 & row=rows col=1 & col=cols)elems(row1)cols+（col1)= val;/*/*函數(shù)名稱:matrix：Disp（）功能描述：顯示矩陣元素修改記錄:*/void matrix:：Disp（）for(int row=1;row=rows;row+）for（int col=1；col=cols；col+)coutsetw（2)(this)（row,col) ”;coutendl；/*/函數(shù)名稱：operator +（matrix p，matrix q)修改記錄:*/matrix ope