第13周-项目1-分数类中的运算符重载（2）

/*Copyright (c)2016,烟台大学计算机与控制工程学院
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*文件名称：main.cpp
*作    者：王艺霖
*完成日期：2016年5月25日
*版 本 号：v1.0
*问题描述：在（1）的基础上，实现分数类中的对象和整型数的四则运算。分数类中的对象可以和整型数进行四则运算，且运算符合交换律。例如：CFraction a(1,3),b; int i=2; 可以完成b=a+i;。同样，可以完成i+a, 45+a, a*27, 5/a等各种运算。
*输入描述：
*输出描述：
*/

#include <iostream>
#include <Cmath>
using namespace std;
class CFraction
{
private:
int nume;  // 分子
int deno;  // 分母
public:
CFraction(int nu=0,int de=1):nume(nu),deno(de) {}
void simplify();

//输入输出的重载
friend istream &operator>>(istream &in,CFraction &x);
friend ostream &operator<<(ostream &out,CFraction x);
friend CFraction operator + (double &d,CFraction &c);

CFraction operator+(const CFraction &c);
CFraction operator-(const CFraction &c);
CFraction operator*(const CFraction &c);
CFraction operator/(const CFraction &c);

bool operator>(const CFraction &c);
bool operator<(const CFraction &c);
bool operator==(const CFraction &c);

CFraction operator+();  //取正一目运算
CFraction operator-();  //取反一目运算
CFraction operator~();  //取倒数一目运算

CFraction operator + (double &d);
CFraction operator - (double &d);
CFraction operator * (double &d);
CFraction operator / (double &d);

};

// 分数化简
void CFraction::simplify()
{
int m,n,r;
n=fabs(deno);
m=fabs(nume);
while(r=m%n)
{
m=n;
n=r;
}
deno/=n;
nume/=n;
if (deno<0)
{
deno=-deno;
nume=-nume;
}
}

// 重载输入运算符>>
istream &operator>>(istream &in,CFraction &x)
{
char ch;
while(1)
{
cin>>x.nume>>ch>>x.deno;
if (x.deno==0)
cerr<<"分母为0, 请重新输入\n";
else if(ch!='/')
cerr<<"格式错误（形如m/n）! 请重新输入\n";
else
break;
}
return cin;
}

// 重载输出运算符<<
ostream &operator<<(ostream &out,CFraction x)
{
cout<<x.nume<<'/'<<x.deno;
return cout;
}

// 分数相加
CFraction CFraction::operator+(const CFraction &c)
{
CFraction t;
t.nume=nume*c.deno+c.nume*deno;
t.deno=deno*c.deno;
t.simplify();
return t;
}

// 分数相减
CFraction CFraction:: operator-(const CFraction &c)
{
CFraction t;
t.nume=nume*c.deno-c.nume*deno;
t.deno=deno*c.deno;
t.simplify();
return t;
}

// 分数相乘
CFraction CFraction:: operator*(const CFraction &c)
{
CFraction t;
t.nume=nume*c.nume;
t.deno=deno*c.deno;
t.simplify();
return t;
}

// 分数相除
CFraction CFraction:: operator/(const CFraction &c)
{
CFraction t;
if (!c.nume) return *this;   //除法无效（除数为）时，这种情况需要考虑，但这种处理仍不算合理
t.nume=nume*c.deno;
t.deno=deno*c.nume;
t.simplify();
return t;
}

// 分数比较大小
bool CFraction::operator>(const CFraction &c)
{
if (nume*c.deno>c.nume*deno)
return true;
else
return false;
}

bool CFraction::operator<(const CFraction &c)
{
if (nume*c.deno<c.nume*deno)
return true;
else
return false;
}

bool CFraction::operator==(const CFraction &c)
{
if (nume*c.deno==c.nume*deno)
return true;
else
return false;
}

// 分数取正号
CFraction CFraction:: operator+()
{
return *this;
}

// 分数取负号
CFraction CFraction:: operator-()
{
CFraction x;
x.nume=-nume;
x.deno=deno;
return x;
}

// 分数取倒数
CFraction CFraction:: operator~()
{
CFraction x;
x.nume=deno;
x.deno=nume;
if(x.deno<0)   //保证负分数的负号在分子上
{
x.deno=-x.deno;
x.nume=-x.nume;
}
return x;
}

//分数与整数相加
CFraction CFraction::operator+(double &d)
{
CFraction t;
t.nume=nume+d*deno;
t.deno=deno;
t.simplify();
return t;
}

CFraction CFraction::operator-(double &d)
{
CFraction t;
t.nume=nume-d*deno;
t.deno=deno;
t.simplify();
return t;
}

CFraction CFraction::operator*(double &d)
{
CFraction t;
t.nume=nume*d;
t.deno=deno;
t.simplify();
return t;
}

CFraction CFraction::operator/(double &d)
{
CFraction t;
t.nume=nume;
t.deno=deno*d;
t.simplify();
return t;
}

int main()
{
CFraction x,y,s;

cout<<"x: ";
cin>>x;
cout<<"y: ";
cin>>y;

s=x+y;
cout<<"x+y="<<s<<endl;
s=x-y;
cout<<"x-y="<<s<<endl;
s=x*y;
cout<<"x*y="<<s<<endl;
s=x/y;
cout<<"x/y="<<s<<endl;

if (x>y) cout<<"x大于y"<<endl;
if (x<y) cout<<"x小于y"<<endl;
if (x==y) cout<<"x等于y"<<endl;

cout<<"-x="<<-x<<endl;
cout<<"+x="<<+x<<endl;
cout<<"x的倒数: "<<~x<<endl;

int i=2;
s=x+i;
cout<<"x+"<<i<<"="<<s<<endl;
s=x-i;
cout<<"x-"<<i<<"="<<s<<endl;
s=x*i;
cout<<"x*"<<i<<"="<<s<<endl;
s=x/i;
cout<<"x/"<<i<<"="<<s<<endl;

return 0;
}