#include<iostream>
#include<cmath>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<fstream>
#include<ctime>
#define EPS 1e-5 //定義精度常數
using namespace std; //使用標準空間命名std
namespace NameCComplex //定義命名空間NameCComplex
{
class CComplex ////定義壹個CComplex類
{
private:
double Real,Image;
public:
CComplex(double real=0,double image=0) //構造函數
{
Real=real;
Image=image;
}
friend istream & operator>>(istream &is,CComplex &com); //重載輸入
friend ostream & operator<<(ostream &os,CComplex &com); //重載輸出
CComplex operator+(CComplex &com); //加法重載
CComplex operator-(CComplex &com); //減法重載
CComplex operator*(CComplex &com); //乘法重載
CComplex operator+=(CComplex &com); //加法賦值重載
CComplex operator-=(CComplex &com); //減法賦值重載
CComplex operator*=(CComplex &com); //乘法賦值重載
CComplex operator++(); //自加
CComplex operator--(); //自減
double mod(void); //求復數的模
int operator>(CComplex &com);
int operator<(CComplex &com);
int operator!=(CComplex &com);
int operator==(CComplex &com);
};
struct User //用戶結構體類型定義
{
char szName[20]; //用戶名
int nTime; //使用次數
int nTest; //測試次數
double alAve; //平均成績
int nAdd; //加法次數
int nSub; //減法次數
int nMul; //乘法次數
double dlScore[3]; //3次測試得分
}user; //定義全局變量
CComplex CComplex::operator++() //重載運算符"++"，實部與虛部均加1
{
Real++;
Image++;
return *this;
}
CComplex CComplex::operator--() //重載運算符"--"，實部與虛部均減1
{
Real--;
Image--;
return *this;
}
double CComplex::mod() //求復數的模的平方，返回實部^2+虛部^2
{
return Real*Real+Image*Image;
}
int CComplex::operator>(CComplex &com) //重載運算符">"，比較模的大小
{
if(mod()>com.mod())
return 1;
else
return 0;
}
int CComplex::operator<(CComplex &com)
{
if(mod()<com.mod())
return 1; //若大，則返回1
else
return 0;
}
int CComplex::operator!=(CComplex &com)
//重載運算符"！="，分別判斷復數的實部和虛部
{
if(*this==com)
return 0;
else
return 1;
}
istream & operator>>(istream &is,CComplex &com) //重載輸入，可以輸入a+bi的形式
{
cout<<"請輸入復數:";
char s[80];
is>>s; //用字符串的形式接受復數
int len=strlen(s); //求出字符串的長度
int n=0,sign=1;
//n為當前從字符串中提取出來的數字，初始化為0；sign是難道符號，初始化為正
com.Image=com.Real=0;
for(int k=0;k<len;k++) //判斷接受的字符串是否合法
{
if((s[k]<'0' || s[k]> '9') && (s[k]!='+' && s[k]!='-' && s[k]!='i'))
{
cout<<"error"<<endl;
return is; //錯誤，輸出出錯信息並返回
}
}
for(k=0;k<len;) //順序識別字符串中各字符
{
if(n!=0 &&(s[k]=='-'||s[k]=='+')) //當前字符是否是符號位
{
com.Real=sign*n;
//是符號位，且n!=0，即n已被賦值，表明當前讀取的是虛部的符號
n=0; //將原n*sign值賦給實部，將n清零，準備接受虛部的值
}
if(s[k]=='-') //當前字符為負號
{
sign=-1;k++; //給符號標誌賦值
}
if(s[k]=='+') //當前字符為正號
{
sign=1;k++; //給符號標誌賦值
}
if(s[k]=='i') //當前字符為'I'
{
if(k!=len-1) //判斷字符'I'是否為字符串中作後壹個字符
cout<<"error\n"; //如果不是，說明復數數據格式錯誤
else
com.Image=sign*n;
//是最後壹個字符，復數對象已接受完，用sign*n為虛部賦值
break;
}
while(s[k]>='0' && s[k]<='9')
//當前字符在0～9之間，將數字字符轉換成數字數值
{
n=n*10+s[k]-'0';
k++;
}
}
if(s[len-1]!='i' && n!=0)
//如果最後壹個字符不是'I'，表示復數對象內只有實部，沒有虛部
{
com.Real=n*sign;
}
return is;
}
ostream & operator<<(ostream &os,CComplex &com) //重載輸入
{
if(fabs(com.Image)<EPS) // 如果虛部為0
os<<com.Real; //只輸出實部
else if((fabs(com.Real)<EPS)) //如果實部為0
os<<com.Image<<"i"; //只輸出虛部
else if(com.Image>0)
os<<com.Real<<"+"<<com.Image<<"i";
else
os<<com.Real<<com.Image<<"i"; //虛部為正
return os;
}
CComplex CComplex::operator+(CComplex &com) //加法重載
{
CComplex sum;
sum.Real=Real+com.Real; //實部相加
sum.Image=Image+com.Image; //虛部相加
return sum;
}
CComplex CComplex::operator*(CComplex &com) //乘法重載
{
CComplex multi;
multi.Real=Real*com.Real-Image*com.Image; //乘積實部
multi.Image=Real*com.Image+Image*com.Real; //乘積虛部
return multi;
}
CComplex CComplex::operator-(CComplex &com) //減法重載
{
CComplex sub;
sub.Real=Real-com.Real;
sub.Image=Image-com.Image;
return sub;
}
CComplex CComplex::operator+=(CComplex &com) //重載加法賦值
{
Real=Real+com.Real;
Image=Image+com.Image;
return *this;
}
CComplex CComplex::operator-=(CComplex &com) //重載減法賦值
{
Real=Real-com.Real;
Image=Image-com.Image;
return *this;
}
CComplex CComplex::operator*=(CComplex &com) //重載乘法賦值
{
double nReal=Real*com.Real-Image*com.Image;
double nImage=Real*com.Image+Image*com.Real;
Real=nReal;
Image=nImage;
return *this;
}
int CComplex::operator==(CComplex &com) //重載等於
{
if(Real==com.Real && Image==com.Image)
return 1;
else
return 0;
}
void Test(void) //測試函數
{
user.nTest++;
cout<<"***10道題，做100以內的加減運算，滿分100分:\n";
double real1,real2,image1,image2,real3,real4,image3,image4;
CComplex answer,temp;
int score=0;
char op;
for(int i=0;i<=9;i++)
{
/////為復數產生隨機值
real1=rand()%200-100;
image1=rand()%200-100;
real2=rand()%200-100;
image2=rand()%200-100;
CComplex a(real1,image1),b(real2,image2);
real3=rand()%20-10;
image3=rand()%20-10;
real4=rand()%20-10;
image4=rand()%20-10;
CComplex c(real3,image3),d(real4,image4);
op=rand()%3; //產生隨機加減乘法運算的三個值
switch(op)
{
case 0:
answer=a+b;
cout<<a<<"加上"<<b<<"等於";
break;
case 1:
answer=a-b;
cout<<a<<"減去"<<b<<"等於";
break;
case 2:
answer=c*d;
cout<<c<<"乘以"<<d<<"等於";
break;
}
cin>>temp; //輸入用戶計算值
if(answer==temp) //比較用戶計算值
{
score+=10;
}
else
{
cout<<"此題做錯了\n";
cout<<"正確答案為:"<<answer<<endl;
}
}
cout<<"妳的最後得分是:"<<score<<endl;
if(user.nTest<=3)
{
user.alAve=0;
user.dlScore[user.nTest-1]=score;
for(int i=0;i<user.nTest;i++)
user.alAve+=user.dlScore[i];
user.alAve=user.alAve/user.nTest;
}
else
{
user.dlScore[0]=user.dlScore[1];
user.dlScore[1]=user.dlScore[2];
user.dlScore[2]=score;
for(i=0,user.alAve=0;i<3;i++)
user.alAve+=user.dlScore[i];
user.alAve=user.alAve/3;
}
cout<<"請按任意鍵繼續\n";
cout.flush();
cin.get();
cin.get();
}
void Add() //復數加法運算函數
{
user.nAdd++;
CComplex num1,num2,sum,Zero(0,0);
cout<<"加法計算\n"<<"最少輸入兩個復數,並且以0結束\n";
cout<<"第壹個復數:";
cin>>num1;
cout<<"第二個復數:";
cin>>num2;
sum=num1+num2;
cout<<"第三個復數:";
cin>>num1;
int i=4;
while(!(num1==Zero))
{
sum=sum+num1;
cout<<"第"<<i<<"個復數:";
cin>>num1;
i++;
}
cout<<"加法結果是:"<<sum<<endl;
cout<<"請按任意鍵繼續\n";
cout.flush();
cin.get();
cin.get();
}
void Sub() //復數減法預算函數
{
user.nSub++;
CComplex num1,num2,sub,Zero(0,0);
cout<<"最少輸入兩個復數，並且以0結束\n";
cout<<"第1個復數:";
cin>>num1;
cout<<"第2個復數:";
cin>>num2;
sub=num1-num2;
cout<<"第3個復數:";
cin>>num1;
int i=4;
while(!(num1==Zero))
{
sub=sub-num1;
cout<<"第"<<i<<"個復數:";
cin>>num1;
i++;
}
cout<<"減法結果是:"<<sub<<endl;
cout<<"請按任意鍵繼續\n";
cout.flush();
cin.get();
cin.get();
}
void Mul() //復數乘積函數
{
user.nMul++;
CComplex num1,num2,mul,Zero(0,0);
cout<<"乘法計算\n"<<"最少輸入兩個復數,並且以零結束\n";
cout<<"第壹個復數:";
cin>>num1;
cout<<"第二個復數:";
cin>>num2;
mul=num1*num2;
cout<<"第三個復數:";
cin>>num1;
int i=4;
while(!(num1==Zero))
{
mul*=num1;
cout<<"第"<<i<<"個復數:";
cin>>num1;
i++;
}
cout<<"乘法結果是:"<<mul<<endl;
cout<<"請按任意鍵繼續\n";
cout.flush();
cin.get();
cin.get();
}
void Add1()
{
user.nAdd ++;
CComplex num1;
cin>>num1;
++num1;
cout<<"自加的結果為"<<num1<<endl;
cout<<"按任意鍵結束\n";
cout.flush();
cin.get();
cin.get();
}
void Sub1() //復數自加運算函數
{
user.nSub++;
CComplex num1;
cin>>num1;
--num1;
cout<<"自減的結果為"<<num1<<endl;
cout<<"按任意鍵結束\n";
cout.flush();
cin.get();
cin.get();
}
void compare() //兩復數比較函數
{
CComplex num1,num2;
cout<<"輸入兩個復數\n";
cout<<"第壹個復數:";
cin>>num1;
cout<<"輸入第二個復數\n";
cin>>num2;
if(num1==num2)
cout<<"這兩個復數相等\n";
else if(num1>num2)
cout<<num1<<"的模大於"<<num2<<"的模\n";
else if(num1<num2)
cout<<num2<<"的模大於"<<num1<<"的模\n";
else
cout<<"這兩個復數的模相等\n";
cout<<"按任意鍵繼續\n";
cin.get();
cin.get();
}
void userprint() //輸出用戶信息函數
{
cout<<user.szName<<"使用的次數為:"<<user.nTime<<endl;
cout<<"其中:\t加法的次數:"<<user.nAdd<<"\t減法的次數:"<<user.nSub<<"\t乘法的次數:"<<user.nMul<<endl;
cout<<"\t測試次數:"<<user.nTest<<"\t平均成績:"<<user.alAve<<endl;
}
void Login() //當前用戶信息函數
{
char szName[20];
cout<<"請輸入您的姓名:";
cin.getline(szName,20);
ifstream infile;
User user1;
infile.open("user.dat",ios::binary|ios::in);
if(!infile)
{
cout<<"沒有原始記錄文件，您是第壹個用戶!\n";
strcpy(user.szName,szName);
user.nTest++;
return;
}
infile.read((char *)&user1,sizeof(User));
while(!infile.eof())
{
if(strcmp(user1.szName,szName)==0)
{
user=user1;
user.nTime++;
cout<<"歡迎您再次使用復數計算器!";
userprint();
cin.get();
infile.close();
return;
}
infile.read((char *) &user1,sizeof(User));
}
cout<<"歡迎您再次使用復數計算器!";
strcpy(user.szName,szName);
user.nTime++;
infile.close();
return;
}
void SaveFile() //用戶資料保存函數
{
userprint();
fstream file;
User user1;
file.open("user.dat",ios::binary|ios::in|ios::out);
if(!file)
{
cout<<"文件打開錯誤，不能進行更新!\n";
return;
}
file.seekp(0,ios::beg);
while(!file.eof())
{
file.read((char *)&user1,sizeof(User));
if(strcmp(user1.szName,user.szName)==0)
{
file.seekp(-(sizeof(User)),ios::cur);
file.write((char *)&user,sizeof(User));
file.close();
return;
}
}
file.close();
fstream outfile;
outfile.open("user.dat",ios::binary|ios::app);
outfile.write((char *)&user,sizeof(User));
outfile.close();
return;
}
}
using namespace NameCComplex;
int main(void) //主函數開始
{
srand(time(NULL)); //初始化隨機數“種子”語句
Login(); //當前用戶信息函數
char strChoise[20]; //定義字符串名
do
{
system("cls");
cout<<"\t這是壹個簡單的復數計算器程序，可以實現以下功能，請按對應的按鍵(1-7)\n\n\n";
cout<<"\t=========================MENU===========================\n";
cout<<"\t1:多復數加法，以0結束\n";
cout<<"\t2:多復數減法，以0結束\n";
cout<<"\t3:測試100以內的復數加減乘法運算，1次測試10道題\n";
cout<<"\t4:多復數乘法，以0結束\n";
cout<<"\t5:復數自加\n:";
cout<<"\t6:復數自減\n:";
cout<<"\t7:復數比較\n:";
cout<<"\t0:退出程序\n\n:";
cout<<"\t請您選擇:";
cin>>strChoise;
if(strcmp(strChoise,"1")==0) //用戶選1則調用Add()函數
Add();
else if(strcmp(strChoise,"2")==0) //用戶選2則調用Sub()函數
Sub();
else if(strcmp(strChoise,"3")==0) //用戶選3則調用Test()函數
Test();
else if(strcmp(strChoise,"4")==0) //用戶選4則調用Add()函數
Mul();
else if(strcmp(strChoise,"5")==0) //用戶選5調用Add1()函數
Add1();
else if(strcmp(strChoise,"6")==0) //用戶選6則調用Sub1()函數
Sub1();
else if(strcmp(strChoise,"7")==0) //用戶選7則調用Compare()函數
compare();
else if(strcmp(strChoise,"0")==0) //用戶選0則結束調用函數
{
cout<<"\n\n\t歡迎下次繼續使用復數計算器!\n\n";
break;
}
else
{
cout<<"\n\t輸入錯誤，請按任意鍵繼續!\n";
cin.get();
cin.get();
}
}
while((strcmp(strChoise,"0")));
SaveFile(); //調用用戶資料保存函數
return 0;
}