有理数运算c++.docx
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有理数运算c++
2015-2016学年第二学期
面向对象程序设计（c++）
大作业说明书
班级名称：
2014计算机科学与技术（对口）
学生姓名：
学号：
题目：
有理数运算系统
指导教师：
王汇彬
计算机与信息工程学院
1.设计思想
1.1题目要求
定义并实现一个有理数类，通过重载运算符+、-、*、/对有理数进行算术运算、通过重载运算符“==”实现判定两个有理数是否相等。
写一个优化函数，它的作用是使有理数约去公分母，使保存的有理数分子和分母之间没有公约数（1除外）。
此外，还要定义一个将有理数转换为实数的函数，再加上构造函数和有理数输出函数。
1.2算法的设计
设有两个有理数a/b和c/d，则有：
（1）有理数相加分子=a*d+b*c；分母=b*d
（2）有理数相减分子=a*d-b*c；分母=b*d
（3）有理数相乘分子=a*c；分母=b*d
（4）有理数相除分子=a*d；分母=b*c
2.软硬件运行环境及开发工具
编程语言：
c++。
开发环境：
Windows7、visualc++6.0。
3.程序图
3.1程序框图
类名
类型
成员名
描述
num
Int
a
分子
Int
b
分母
double
r
转化后的实数
Num
Operator+（num）
加法重载
Num
Operator-（num）
减法重载
Num
Operator*（num）
乘法重载
Num
Operator/（num）
除法重载
Num
Operator==（num）
等于号重载
Void
Show（）
显示有理数
Void
Reduction（int,int）
约分
Double
R（）
转换为实数
A
Void
Menu（num,int）
显示菜单
3.2系统流程图
如图3-1所示：
图3-1系统流程图
3.3类图
如图3-2所示：
图3-2类图
4.过程论述
4.1知识点
本系统是一个关于有理数运算的系统，涉及到了以下知识点：
（1）类和继承的使用，将参与运算的变量封装在类中，方便使用；
（2）运算符重载，根据用户的需要，选择相应的运算；
（3）友元函数的使用，通过友元函数访问其他类中的私有成员；
（4）模块化的使用，将每种功能都放在相应函数内，分工清晰，方便修改。
4.2部分代码分析
（1）num类将要进行运算的变量和方法封装在一块，方便操作，主要设计代码如下：
classnum{
public:
inta,b;
doubler;
num（inta=0,intb=0）{
this->a=a;
this->b=b;
}
friendnumoperator+（constnum&n1,constnum&n2）;//运算符重载
friendnumoperator-（constnum&n1,constnum&n2）;
friendnumoperator*（constnum&n1,constnum&n2）;
friendnumoperator/（constnum&n1,constnum&n2）;
friendbooloperator==（constnum&n1,constnum&n2）;
doubleconvert（）{//将有理数转化实数
r=（double）a/b;
returnr;
}
voidreduction（int,int）;//约分,将相同的公约数去掉
voidshow（）;//显示
};
（2）主界面设计，主要代码如下：
voidA:
:
menu（numn1,numn2,numn3,inta,intb,intc,intd）{//主菜单
intn;
charch;
do{
cout<<"***********有理数运算************"<cout<<"\t1.'+'"<cout<<"\t2.'-'"<cout<<"\t3.'*'"<cout<<"\t4.'/'"<cout<<"***********有理数运算************"<cout<<"请选择你所需要的运算符：
";
cin>>n;
switch（n）{
case1:
……
break;
case2:
……
break;
case3:
……
break;
case4:
……
break;
}
cout<<"是否继续？
（n/y）:
";
cin>>ch;
if（ch=='n'||c=='N'）
break;
if（ch=='y'||c=='Y'）
continue;
}while（n）;
}
（3）选择“1.+”，调用“+”运算符函数，并判断分子分母是否相等，主要代码如下：
case1:
if（（a*d）==（b*c））{
cout<<"n1=n2"<}
else{
n3=n1+n2;
cout<<"有理数为：
";
n3.show（）;
cout<<"约分后为：
";
n3.reduction（a*d+b*c,b*d）;
cout<<"转换为实数：
"<}
break;
（4）选择“2.-”，调用“-”运算符函数，并判断分子分母是否相等，主要代码如下：
case2:
if（（a*d）==（b*c））{
cout<<"n1=n2"<}
else{
n3=n1-n2;
cout<<"有理数为：
";
n3.show（）;
cout<<"约分后为：
";
n3.reduction（a*d-b*c,b*d）;
cout<<"转换为实数：
"<}
break;
（5）选择“3.*”，调用“*”运算符函数，并判断分子分母是否相等，主要代码如下：
case3:
if（（a*d）==（b*c））{
cout<<"n1=n2"<}
else{
n3=n1*n2;
cout<<"有理数为：
";
n3.show（）;
cout<<"约分后为：
";
n3.reduction（a*c,b*d）;
cout<<"转换为实数：
"<}
break;
（6）按“4./”，调用“+”运算符函数，并判断分子分母是否相等，主要代码如下：
case4:
if（（a*d）==（b*c））{
cout<<"n1=n2"<}
else{
n3=n1/n2;
cout<<"有理数为：
";
n3.show（）;
cout<<"约分后为：
";
n3.reduction（a*d,b*c）;
cout<<"转换为实数：
"<}
break;
}
5.结果分析
（1）主界面设计，如图5-1所示。
图5-1主界面图
（2）选择“1.+”：
结果如图5-2所示。
图5-2“+”运算图
（3）选择“2.-”：
结果如图5-3所示。
图5-3“-”运算图
（4）选择“3.*”：
结果如图5-4所示。
图5-4“*”运算图
（5）按“4./”：
结果如图5-5所示。
图5-5“/”运算图
6..结论
本次作业的实现过程中，发现自身存在很多不足，很多知识点都没有掌握好。
通过翻阅课本和网上查找资料解决了编程过程中存在的问题，在翻阅资料的同时，发现一个程序不仅仅是可运行的，较好的可读性和较高的运行效率是很重要的。
面向对象程序设计（C++）课程大作业评分表
学号
2014214188
姓名
徐红燕
项目
占比
评分标准
得分
文档
50%
格式规范，逻辑清晰，完整体现软件设计与开发过程
49
程序
10%
程序运行正确
10
10%
使用了三种以上面向对象特性得6分，四种得8分，五种得满分10分
8
20%
程序自主编写，熟悉程序的各部分代码
20
10%
程序复杂度
8
总分
95
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