第六周项目六——复数模板类

可以通过模板类的技术手段，设计Complex，使实部和虚部的类型为定义对象时指定的实际类型。

（1）要求类成员函数在类外定义。

（2）在此基础上，再实现减法、乘法和除法

你可以使用的main()函数如下。

int main( )
{
    Complex<int> c1(3,4),c2(5,-10),c3;   //实部和虚部是int型
    c3=c1.complex_add(c2);
    cout<<"c1+c2=";
    c3.display( );
    Complex<double> c4(3.1,4.4),c5(5.34,-10.21),c6; //实部和虚部是double型
    c6=c4.complex_add(c5);
    cout<<"c4+c5=";
    c6.display( );
    //下面测试减法、乘法和除法
    ……
    return 0;
}

参考答案：

#include <iostream>
using namespace std;
template<class T>   //类声明前加模板的声明
class Complex
{
private:
    T real;
    T imag;   //数据成员的类型，也将被对象定义时提供的实际类型代替
public:
    Complex(T r=0,T i=0):real(r),imag(i){} //类声明中的每一个T，将被对象定义时提供的实际类型代替
    Complex complex_add(Complex &c2);
    Complex complex_minus(Complex &c2);
    Complex complex_multiply(Complex &c2);
    Complex complex_divide(Complex &c2);
    void display( );
};
template<class T>   //每一个成员函数的定义前，必须要声明类模板
Complex<T> Complex<T>::complex_add(Complex<T> &c2)   //使用了模板的类，将不再独立使用，其类名的完整表示为“类模板名<虚拟类型参数>”
{
    Complex<T> c;   //凡用到类名处也用“类模板名<虚拟类型参数>”形式；本题中求两个复数的和，自然要产生一个新的复数对象
    c.real=real+c2.real;   //复数相加：(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
    c.imag=imag+c2.imag;
    return c;
}
template<class T>  //每一个成员函数的定义前，必须要声明类模板
Complex<T> Complex<T>::complex_minus(Complex &c2)   //使用了模板的类，将不再独立使用，其类名的完整表示为“类模板名<虚拟类型参数>”
{
    Complex<T> c;   //凡用到类名处也用“类模板名<虚拟类型参数>”形式；本题中求两个复数的和，自然要产生一个新的复数对象
    c.real=real-c2.real;   //复数相加：(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
    c.imag=imag-c2.imag;
    return c;
}
template<class T>
Complex<T> Complex<T>::complex_multiply(Complex &c2)
{
    Complex<T> c;
    c.real=real*c2.real-imag*c2.imag;      //复数相乘：(a+bi)(c+di)=(ac－bd)+(bc+ad)i.
    c.imag= real*c2.imag+c2.real*imag;
    return c;
}
template<class T>
Complex<T> Complex<T>::complex_divide(Complex &c2)
{
    Complex<T> c;
    T d=c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag;
    if(d!=0)
    {
        c.real=(real*c2.real+imag*c2.imag)/d;    //复数相除：(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2) +(bc-ad)/(c^2+d^2)i
        c.imag=(imag*c2.real-real*c2.imag)/d;   //因为此处为除法，注意d!=0
    }
    return c;
}
template<class T>
void Complex<T>::display()
{
    cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl;
}
int main()
{
    Complex<int> c1(3,4),c2(5,-10),c3; //定义对象时，用“类模板名<实际类型名>”形式
    cout<<"c1=";
    c1.display( );
    cout<<"c2=";
    c2.display( );
    c3=c1.complex_add(c2);
    cout<<"c1+c2=";
    c3.display( );
    c3=c1.complex_minus(c2);
    cout<<"c1-c2=";
    c3.display( );
    c3=c1.complex_multiply(c2);
    cout<<"c1*c2=";
    c3.display( );
    c3=c1.complex_divide(c2);
    cout<<"c1/c2=";
    c3.display( );
    cout<<endl;

    Complex<double> c4(3.1,4.4),c5(5.34,-10.21),c6; //定义对象时，用“类模板名<实际类型名>”形式
    cout<<"c4=";
    c4.display( );
    cout<<"c5=";
    c5.display( );
    c6=c4.complex_add(c5);
    cout<<"c4+c5=";
    c6.display( );
    c6=c4.complex_minus(c5);
    cout<<"c4-c5=";
    c6.display( );
    c6=c4.complex_multiply(c5);
    cout<<"c4*c5=";
    c6.display( );
    c6=c4.complex_divide(c5);
    cout<<"c4/c5=";
    c6.display( );

    return 0;
}

学习总结：1.类声明前加模板的声明

2.每一个成员函数的定义前，必须要声明类模板。定义对象时，用“类模板名<实际类型名>”形式。

3.凡用到类名处也用“类模板名<虚拟类型参数>”形式

心得体会：不断从写代码中总结和提升，这是一个很好的办法。继续加油吧！