c++課程設計---分數計算器

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文檔簡介

1、　　C++課程設計報告　　題目：分數計算器 　　學號： 　　姓名： 　　班級：指導教師： &

2、lt;/b>　　提交日期：2011-9-15 　　程序功能簡介　　分數計算及測試程序，具有對輸入的運算進行“+-*/”的功能。　　需要其他題目請聯(lián)系QQ2496031764<

3、;b>　　課程設計要求　　將主程序設計成一個分數計算器。　　可完成“+-*/’等基本運算。　　可將分數化為十進制小數和帶分數。　　可執(zhí)行“+-*/”(含括號)四則運算。　　設計思路<

4、;/b>　　利用程序進行加法減法乘法除法四種基本運算，并約分。主要用到的算法：最小公倍數，最大公約數，交換。加法的原理：結果的分子是兩個數的分子分母交換相乘相加的和，結果的分母是兩分母的最小公倍數。減法的原理與加法類似。乘法的原理：分母相乘，分子相乘。除法的原理：第二個分數上下交換后，使用乘法原理。約分的原理：分子分母分別除以分子分母的最大公約數得到的數組合成新的分子分母。<

5、;/p>　　關鍵源代碼注解　　/*#ifndef _TGR_FRACTIONS_H　　#define _TGR_FRACTIONS_H*/　　#include <iostream.h>　　#in

6、clude <conio.h>　　#include <stdlib.h>　　#include <math.h>　　//#include <bool.h>　　#include <string.h>

7、;　　class fraction //分數類定義　　{　　public:　　fraction();//constructors　　fraction(int initn,

8、 int initd);　　//accessors　　int numerator() const; //取分子，const成員函數，不能修改數據成員　　int denominator() const; //取分母　　double decimal() const; /

9、/將分數轉換為對應的小數　　fraction absval() const; //分數的絕對值　　//modifiers　　void setnum(int newnum); //設置分子　　void setden(int newden); //設置分母</p&g

10、t;　　void simplify(); //約分　　void recip(); //分子分母轉置　　const fraction & operator+= (int rhs);　　private:</

11、p>　　int n;　　int d;　　};　　//free (nonmember) functions　　//miscellan

12、y　　void simple(); //"簡單計算"函數　　void turn(); //"轉換"函數　　void test(); //測試函數　　voi

13、d complex(); //"混合運算"函數　　void exam(); //"隨機測試題"函數　　int GCF(int x, int y); //求x,y的最大公因子　　//addition operators&

14、lt;/p>　　fraction operator+ (const fraction &lhs, const fraction &rhs);　　fraction operator+ (const fraction &lhs, int rhs);　　//subtraction operators</

15、p>　　fraction operator- (const fraction &lhs, const fraction &rhs);　　fraction operator- (const fraction &lhs, int rhs);　　//multiplication operators</p

16、>　　fraction operator* (const fraction &lhs, const fraction &rhs);　　fraction operator* (const fraction &lhs, int rhs);　　//division operators&

17、lt;p>　　fraction operator/ (const fraction &lhs, const fraction &rhs);　　fraction operator/ (const fraction &lhs, int rhs);　　//power operator　　f

18、raction operator^ (const fraction &base, int exp); //^（冪）運算符重載　　//comparison operators　　bool operator== (const fraction &lhs, const fraction &rhs);<p&g

19、t;　　bool operator!= (const fraction &lhs, const fraction &rhs);　　bool operator>= (const fraction &lhs, const fraction &rhs);　　bool operator<= (const fractio

20、n &lhs, const fraction &rhs);　　bool operator> (const fraction &lhs, const fraction &rhs);　　bool operator< (const fraction &lhs, const fraction &rh

21、s);　　bool operator== (const fraction &lhs, int rhs);　　bool operator!= (const fraction &lhs, int rhs);　　bool operator>= (const fraction &lhs, i

22、nt rhs);　　bool operator<= (const fraction &lhs, int rhs);　　bool operator> (const fraction &lhs, int rhs);　　bool operator< (const fraction

23、&lhs, int rhs);　　// I/O operators/functions　　ostream & operator<< (ostream &os, const fraction &f); // 輸出運算符重載　　istream & operator&

24、gt;> (istream &is, fraction &f); // 輸入運算符重載　　void PrintAsMixed(ostream &os, const fraction &f); // 輸出帶分數　　/*#endif*/　　/* fraction.cpp</

25、p>　　Fractions class - implementation file--分數類執(zhí)行文件開始*/　　//#include "fraction.h"　　fraction::fraction() : n(0), d(1) {} ; //缺省構造函數（=0/1）<p&

26、gt;　　fraction::fraction(int initn, int initd) : n(initn), d(initd) {};　　int fraction::numerator() const //取分子　　{return n;}　　int fraction::denominator() c

27、onst //取分母　　{return d;　　}　　double fraction::decimal() const //分數轉換小數　　{return double(n) / double(d);

28、　　}　　fraction fraction::absval() const //取分數絕對值　　{fraction returnValue(abs(n), abs(d)); //通過構造函數取分母分子絕對值　　return returnValu

29、e;　　}　　void fraction::setnum(int newnum) //設置分子的值　　{n = newnum;　　}　　void

30、 fraction::setden(int newden) //設置分母的值　　{if(newden != 0) //分母非零時設置　　d = newden;　　else //若分母為零，顯示錯誤信息并退出</p&

31、gt;　　{cout << "錯誤：除數為零?。?！\n"　　<< "按任意鍵終止！";　　getch(); 　　abort();

32、//退出　　}　　}　　void fraction::simplify() //分數約分　　{

33、;　　int r = GCF(n, d);　　n /= r;　　d /= r;　　}　　void fraction::recip() /

34、/分子分母交換　　{　　int temp = n;　　n = d;　　d = temp;　　}&l

35、t;/b>　　const fraction & fraction::operator+= (int rhs) //重載"+="　　{　　fraction newrhs(rhs, 1); //將作為參

36、數的整數RHS轉換為分數類的對象　　return (*this+newrhs); //　　}　　int GCF(int x, int y) //輾轉相除求x,y的最大公約數　　{

37、　　int r = x%y;　　if(r==0)　　return y;　　else　　retur

38、n GCF(y, r);　　}　　fraction operator+ (const fraction &lhs, const fraction &rhs) //重載"+"，完成兩分數相加情況　　{&

39、lt;/p>　　fraction sum; //定義分數類對象，通過兩參數對象對其賦值　　int newnum = (lhs.numerator() * rhs.denominator())　　+(rhs.numerator() * lhs.denominator());//得到相加后的分子</p

40、>　　int newden = (lhs.denominator() * rhs.denominator()); //得到相加后的分母　　sum.setnum(newnum); //設置分子　　sum.setden(newden); //設置分母<p&g

41、t;　　sum.simplify(); //分數約分　　return sum;　　}　　fraction operator+ (const fraction &lhs, int rhs) //重載"+"分數與整數

42、相加　　{　　fraction newrhs(rhs, 1); //將RHS轉換為分數類對象　　return lhs + newrhs;　　}</p&

43、gt;　　fraction operator- (const fraction &lhs, const fraction &rhs)//重載"-"完成兩分數相減　　{　　fraction newrhs = rhs;

44、newrhs.setnum(-rhs.numerator()); //設置分母為其相反數　　return lhs + newrhs; //利用"+"的重載　　}　　fraction operator- (cons

45、t fraction &lhs, int rhs) //重載"-"完成分數與整數的相減　　{　　fraction newrhs(rhs, -1);　　return lhs + newrhs; //利用&qu

46、ot;+"的重載　　}　　fraction operator* (const fraction &lhs, const fraction &rhs) //重載"*"完成兩分數相乘　　{<

47、/p>　　fraction product;　　int newnum = lhs.numerator() * rhs.numerator(); //分子相乘　　int newden = lhs.denominator() * rhs.denominator(); //分母相乘

48、　　product.setnum(newnum); //設置分子　　product.setden(newden); //設置分母　　product.simplify();

49、 //分數約分　　return product;　　}　　fraction operator* (const fraction &lhs, int rhs) //重載"*"完成分數與整數的相乘

50、　　{　　fraction prod(lhs.numerator() * rhs, lhs.denominator()); //通過構造函數完成賦值　　prod.simplify(); //分數約分

51、　　return prod;　　}　　fraction operator/ (const fraction &lhs, const fraction &rhs) //重載"/"完成兩分數相除　　{&l

52、t;/b>　　if(rhs == 0) //若分母為零，顯示錯誤信息并退出　　{　　cout << "Error: Division by zero attempted!\n&quo

53、t;　　<< "Press any key to terminate";　　getch();　　abort(); //退出<b&g

54、t;　　}　　fraction newrhs = rhs;　　newrhs.recip(); //將作分母的分數倒置　　return lhs * newrhs; //利用分數乘法<

55、p>　　}　　fraction operator/ (const fraction &lhs, int rhs) //重載"/"完成分數與整數的相除 　　{　　if(rhs == 0)

56、 //若分母為零，顯示錯誤信息并退出　　{　　cout << "錯誤：除數為零！！！\n"　　<< "按任意鍵終止！";<b&

57、gt;　　getch();　　abort();　　}　　fraction quot(lhs.numerator(), lhs.denominator() * rhs); //通過構造函數完成賦值

58、　　quot.simplify(); //分數約分　　return quot;　　}　　fraction operator^ (const fraction &base, int

59、 exp)　　{　　fraction returnValue;　　returnValue.setnum(pow(base.numerator(), exp)); //通過函數完成　　returnValue.setden

60、(pow(base.denominator(), exp)); //分子分母冪乘　　return returnValue;　　}　　bool operator== (const fraction &lhs, const fraction &rhs)

61、 //重載"=="判斷兩分數是否相等　　{　　return lhs.decimal() == rhs.decimal();　　}　　bool operator!= (con

62、st fraction &lhs, const fraction &rhs) //重載"！="判斷兩分數是否不等　　{　　return lhs.decimal() != rhs.decimal();　　}</b&

63、gt;　　bool operator>= (const fraction &lhs, const fraction &rhs) //重載">="判斷前分數是否大于等//于后分數　　{　　return lhs.decimal()

64、 >= rhs.decimal();　　}　　bool operator<= (const fraction &lhs, const fraction &rhs) //重載"<="判斷前分數是否小于等//于后分數<

65、b>　　{　　return lhs.decimal() <= rhs.decimal();　　}　　bool operator> (const fraction &lhs, const fraction &rhs)

66、 //重載">"判斷前分數是否大于//后分數　　{　　return lhs.decimal() > rhs.decimal();　　}　　bool operator

67、< (const fraction &lhs, const fraction &rhs) //重載"<"判斷前分數是否小于//后分數　　{　　return lhs.decimal() < rhs.decimal();

68、;　　}　　bool operator== (const fraction &lhs, int rhs) //重載"=="判斷分數與整數是否相等　　{　　return lhs.decimal(

69、) == rhs;　　}　　bool operator!= (const fraction &lhs, int rhs) //重載"！="判斷分數與整數是否不等　　{<

70、;p>　　return lhs.decimal() != rhs;　　}　　bool operator>= (const fraction &lhs, int rhs) //重載">="前分數是否大于等于整數<

71、b>　　{　　return lhs.decimal() >= rhs;　　}　　bool operator<= (const fraction &lhs, int rhs) //重載"<="

72、前分數是否小于等于整數　　{　　return lhs.decimal() <= rhs;　　}　　bool operator> (const fraction &lhs, in

73、t rhs) //重載">"前分數是否大于整數　　{　　return lhs.decimal() > rhs;　　}　　bool operator&

74、lt; (const fraction &lhs, int rhs) //重載"<"前分數是否小于整數　　{　　return lhs.decimal() == rhs;　　}</

75、p>　　ostream & operator<< (ostream &os, const fraction &f) //重載輸出運算符　　{　　fraction temp = f.absval();　　int

76、numer = f.numerator();　　int denom = f.denominator();　　if((!((numer > 0 && denom > 0) 　　|| (numer < 0 && denom < 0))) </p&g

77、t;　　&& f != 0) 　　os << '-'; //分子分母不同號就輸出"-"　　if(temp.numerator() == 0 || temp.denomina

78、tor() == 1)　　os << temp.numerator(); // 分子為0或分母為1時就輸出分子　　else　　os << temp.numerator() << '/' <&

79、lt; temp.denominator();//其他情況輸出此分數　　return os; //　　}　　istream & operator>> (istream &is, fra

80、ction &f) //is:輸入流，f:待輸入的分數　　{　　int newnum, newden;　　char slash = ' ';　　do

81、　　{　　is >> newnum >> slash >> newden; //　　} while(slash != '/');　　f.setnum(newnum);

82、　　f.setden(newden);　　return is; //　　}　　//將分數f按整數，真分數格式輸出到流os　　void PrintAs

83、Mixed(ostream &os, const fraction &f)　　{　　int wholePart = f.numerator() / f.denominator();//wholepart獲得整數部分　　fraction fracPart = f

84、 - wholePart; //fracpart獲得真分數部分　　cout <<"帶分數為：";　　if(wholePart != 0)　　cout << wholePart << " ";

85、 //輸出整數部分　　if(fracPart != 0)　　cout << fracPart; //輸出真分數部分　　}　　//準備工作結束，下面開始主函數。<

86、;/p>　　void main(){　　int choice;　　char CLS;　　cout<<"是否清屏？（Y/N）\n";　　cin>>

87、CLS;　　if(CLS=='Y'||CLS=='y')system("cls");　　//getch();　　cout<<" 歡迎使用分數計算器！\n";</

88、p>　　cout<<" @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@\n";　　cout<<" @@

89、 @@\n";　　cout<<" @@ <1>簡單計算 @@\n"; 　　cout<<" @@

90、 @@\n";　　cout<<" @@ <2>分數化為十進制小數和帶分數 @@\n";　　cout<<" @@

91、 @@\n";　　cout<<" @@ <3>分數測試 @@\n";　　cout<<"

92、 @@ @@\n";　　cout<<" @@ <4>分數混合運算 @@\n";

93、　cout<<" @@ @@\n";　　cout<<" @@ <5>隨機測試題 @@\n";&

94、lt;/p>　　cout<<" @@ @@\n";　　cout<<" @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

95、@@@@@@@@@@\n";　　cout<<"請選擇：\n"; //選擇功能　　cin>>choice;　　if(choice>6||choice<1)　　{cout&

96、lt;<"輸入無效，請重新選擇：\n";　　main(); //回到主菜單　　}　　else{　　switch(c

97、hoice){ //進入函數　　case 1: simple();break;　　case 2: turn();break;　　case 3: test();break;　　case 4: complex();break;

98、;　　case 5: exam();break;　　}　　//main();　　}　　}</

99、p>　　//----------------------------------------------------------------　　void simple(){ //"簡單計算"函數　　fraction f1;

100、　　fraction f2;　　fraction sum;　　char fuhao,yn;　　int f3,kind;　　choose: cout<<" <1>分數與分數\n";<

101、p>　　cout<<" <2>分數與整數\n";　　cout<<" <3>返回\n";　　cout<<"請選擇：\n";　　cin>>kind;

102、　　if(kind==1) //分數之間計算　　{cout<<"請輸入第一個分數："; //輸入數據　　cin>>f1;

103、　　cout<<"\n請輸入第二個分數：";　　cin>>f2;　　cout<<"\n請輸入運算符：";　　cin>>fuhao;　　f1.sim

104、plify(); //分數約分　　f2.simplify();　　switch(fuhao){ //進入計算　　case '+':cout<<"\nsum="<<f1+f2&

105、lt;<endl;break;　　case '-':cout<<"\nsum="<<f1-f2<<endl;break;　　case '*':cout<<"\nsum="<<f1*f2<<endl;brea

106、k;　　case '/':cout<<"\nsum="<<f1/f2<<endl;break;　　}　　}　　else if

107、(kind==2){ //分數與整數之間運算　　cout<<"請輸入一個分數：";　　cin>>f1;　　cout<<"\n請輸入一個整數：";</

108、p>　　cin>>f3;　　cout<<"\n請輸入運算符：";　　cin>>fuhao;　　f1.simplify();　　switch(fuhao

109、){ //進入計算　　case '+':cout<<"\nsum="<<f1+f3<<endl;break;　　case '-':cout<<"\nsum="<<f1-f3<&

110、lt;endl;break;　　case '*':cout<<"\nsum="<<f1*f3<<endl;break;　　case '/':cout<<"\nsum="<<f1/f3<<endl;break;&l

111、t;/p>　　//case '^':cout<<"\nsum="<< f1 ^ f3 <<endl;break;　　}　　}　　else

112、if(kind==3)main(); //返回　　else {cout<<"輸入錯誤！請重新選擇：\n";goto choose;}　　getch();　　cout<<endl;<p

113、>　　cout<<"是否繼續(xù)？（Y/N）\n"; //詢問繼續(xù)與否　　cin>>yn;　　if(yn=='Y'||yn=='y')simple();　　else main();

114、 //返回菜單　　}　　//------------------------------------------------------------　　void turn(){

115、 //"轉換"函數　　fraction f1;　　fraction Result;　　char yn;　　cout<<"請輸入一個分數：\n";<p

116、>　　cin>>f1;　　cout<<"對應小數為："<<f1.decimal()<<endl;//使用"分轉小"函數　　if(f1>1) //輸出帶分

117、數　　PrintAsMixed(cout,f1);　　else cout<<"此分數為真分數！"<<endl;　　getch();　　cout<<endl;

118、　　cout<<"是否繼續(xù)？（Y/N）\n";　　cin>>yn;　　if(yn=='Y'||yn=='y')turn();　　else main();&l

119、t;p>　　}　　//-----------------------------------------------------------------　　void test(){ //測試函數

120、　char yn;　　fraction f1; 　　fraction f2; //定義兩個分數f1,f2　　int i;　　// clrscr(); //利用>&g

121、t;重載輸入f1,f2　　cout << "第一個分數:\n";　　cin >> f1;　　cout << "\n第二個分數:\n";　　cin >> f2;&

122、lt;p>　　cout << "\n輸入一個整數:\n";　　cin >> i;　　f1.simplify();　　f2.simplify();　　cout<<"

123、對兩分數進行+,-,*,/運算\n"; 　　fraction sum = f1 + f2; 　　fraction diff = f1 - f2;　　fraction prod = f1 * f2;　　fraction quot;</p&g

124、t;　　if(f2 != 0)　　quot = f1 / f2;　　cout<<"輸出小數運算結果\n";　　cout << f1 << " 十進制為： " << f1.decimal() <&l

125、t; '\n';　　cout << f2 << " 十進制為： " << f2.decimal() << "\n\n";　　cout<<"利用<<重載輸出運算結果\n";<p&

126、gt;　　cout << f1 << " + " << f2 << " = " << sum << " (" << sum.decimal() << ")\n";　　cout << f1 <<

127、" - " << f2 << " = " << diff << " (" << diff.decimal() << ")\n";　　cout << f1 << " * " << f2 <

128、;< " = " << prod << " (" << prod.decimal() << ")\n";　　cout << f1 << " / " << f2 << " = ";

129、;　　if(f2 != 0)　　cout << quot << " (" << quot.decimal() << ")\n\n";　　else　　cout <

130、< "無意義?。?！\n\n";　　cout<<"進行分數(f1)和整數(i)的四則運算并輸出結果\n"; 　　cout << f1 << " + " << i << " = "

131、 << f1 + i << "\n";　　cout << f1 << " - " <　　cout << f

132、1 << " * " <　　cout << f1 << " / " <<

133、p>　　if(i != 0)　　cout << f1 / i << "\n\n";　　else　　cout << "無意義！??！\n\n";　　cout

134、 << "Boolean operator tests (1 = true, 0 = false)\n";　　cout << f1 << " == " << f2 << ": " << (f1 == f2) << '\n';</p&

135、gt;　　cout << f1 << " != " << f2 << ": " << (f1 != f2) << '\n';　　cout << f1 << " >= " << f2 &l

136、t;< ": " << (f1 >= f2) << '\n';　　cout << f1 << " <= " << f2 << ": " << (f1 <= f2) << '\n';<

137、;/p>　　cout << f1 << " > " << f2 << ": " << (f1 > f2) << '\n';　　cout << f1 << " < " <

138、< f2 << ": " << (f1 < f2) << "\n\n";　　double dec1 = f1.decimal();　　double dec2 = f2.decimal();　　if(dec1 > 1 &

139、amp;& (int(dec1) != dec1))　　{　　cout << f1 << " 代分數為： ";　　PrintAsMixed(cout, f1);　　cout <

140、< '\n';　　}　　if(dec2 > 1 && (int(dec2) != dec2))　　{　　cout << f2 <<

141、; " 代分數為： ";　　PrintAsMixed(cout, f2);　　}　　cout<<"分數測試完畢！\n";　　getch();&l

142、t;/p>　　//return 0;　　cout<<endl;　　cout<<"是否繼續(xù)？（Y/N）\n";　　cin>>yn;　　if(yn==&#

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