Подразделы

Другие разделы

Дата и время

21/11/2024 17:22:59

Авторизация

Зарегистрироваться
Восстановить пароль

Лабораторные работы

Задание 0 Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4

Задание 2

Тема: Перегрузка операций

I. Реализовать класс

1. Рациональные числа (дроби) Rational
это числа вида a/b, где a и b не имеют общих делителей, b>0, |a|,|b|<2^31

   Конструктор: Rational(a,b)
   Операции:
     x+y, x-y, x*y, x/y,
     x+=y, x-=y, x*=y, x/=y,
     x>y, x<y, x>=y, x<=y, x==y, x!=y 
     !x (x равно нулю)
       где x,y - рациональные числа или long 
       (определить преобразование long->Rational)
     вывод, ввод в виде 3/5
   Методы: 
     long getp(); (числитель)
     long getq(); (знаменатель)

2. Вектор на плоскости (x,y) Vector

   Конструктор: Vector(x,y)
   Операции:
     a+b, a-b, 
     a+=b, a-=b, 
     a*b (скалярное произведение), 
     a==b, a!=b
     !a (a является нулевым вектором),
     a/z, z*a ("масштабирование" вектора)
       где a,b - вектора, z - double
     вывод, ввод в виде (1.4,-2.5)
   Методы: 
     double getx(); 
     double gety();

3. Комплексное число a+bi Complex

   Конструктор: Complex(a,b)
   Операции:
     x+y, x-y, x*y, x/y,
     x+=y, x-=y, x*=y, x/=y,
     x==y, x!=y, 
     !x (x равно 0)
       где x,y - комплексные числа или double
       (определить преобразование double->Complex)
     вывод, ввод в виде 1.5+2.2i
   Методы: 
     double getReal(); (реальная часть)
     double getImaginary(); (мнимая часть)

4. Вектор в полярных координатах (r,phi в градусах) Polar

   Конструктор: Polar(r,phi)
   Операции:
     x+y, x-y, 
     x+=d, x-=d (поворот вектора на d градусов),
     x*=d, x/=d (увеличение/уменьшение вектора в d раз),
     d*x (увеличенный в d раз вектор x, x не изменять!), 
     x==y, x!=y, 
     !x (x является нулевым вектором)
       где x,y - вектора в полярных координатах, d - double
     вывод, ввод в виде (5.1,30.5)
   Методы: 
     double getLength();
     double getAngle();

5. Прямоугольник [l,t,r,b] Rect
координаты целые

   Конструктор: Rect(l,t,r,b)
   Операции:
     x*y (пересечение, функция),
     x+y ("объединение", охватывающий прямоугольник минимального размера, функция),
     x*=y (заменить пересечением)
     x+=y (расширить x, заменив охватывающим)
     x==y, x!=y,
     x<=y (x полностью лежит в y), x>=y (наоборот, y в x), 
     !x (x является результатом пересечения прямоугольников, не имеющих общих точек)
       где x,y - прямоугольники
     вывод, ввод в виде [0,5,40,20]
   Методы: 
     int getLeft();
     int getTop(); 
     int getRight();
     int getBottom();

6. Множество целых чисел от 0 до 31 Set32
При определении хранить в виде целого числа и использовать битовые операции над long
a|b-объединение a&b-пересечение и т.п.

   Конструктор: Set32() (первоначально пустое)
   Операции:
     x*y (пересечение), x*=y,
     x+y (объединение), x+=y,
     x+=z (включение числа z в множество),
     x-y (разность множеств), x-=y,
     x-=z (исключение числа z из множества),
     x==y, x!=y,
     x<=y (x подмножество или равно y, x ⊆ y), x>=y (x ⊇ y),
     z<=x (проверка вхождения числа z в множество x, z ∈ x), x>=z (x ∋ z), 
     !x (x - пустое множество, x ≡ ∅)
       где x,y - множества, z - целое число от 0 до 31
     вывод, ввод в виде {1,2,5}

7. Отрезок [a,b] (на координатной прямой) Segment

   Конструктор: Segment(a,b)
   Операции:
     x*y (пересечение),
     x+y ("объединение", охватывающий отрезок минимального размера),
     x==y, x!=y,  
     x<=y (x полностью лежит в y), x>=y (наоборот, y в x), 
     !x (x является результатом пересечения отрезков, не имеющих общих точек)
     x+=d (сдвинуть правый край отрезка на d),
     x-=d (сдвинуть левый край отрезка на d),
     x>=d, d<=x (проверка попадания числа d в отрезок x)
       где x,y - отрезки,  d - double
     вывод, ввод в виде [0,5.5]
   Методы: 
     double getLeft();
     double getRight();

8. Угол в градусах,минутах,секундах [0,360) Angle

   Конструктор: Angle(g[,m[,s]])
   Операции:
     x+y, x-y, (увеличить/уменьшить угол на соответствующий угол)
     x+=y, x-=y,
     z*x, x/z, (увеличить/уменьшить угол в z раз)
     x*=z, x/=z,
     x==y, x!=y,
     !x (x равен нулю)
       где x,y - углы, z - целое число >=1
     вывод, ввод в виде 5^16'25"
   Методы: 
     int getGrad(); [0..359]
     int getMin(); [0..59]
     int getSec(); [0..59]

9. Вектор в пространстве (x,y,z) Vector

   Конструктор: Vector(x,y,z)
   Операции:
     a+b, a-b, 
     a+=b, a-=b, 
     a*b (скалярное произведение), 
     a==b, a!=b
     !a (a является нулевым вектором),
     a/z, z*a ("масштабирование" вектора)
       где a,b - вектора, z - double
     вывод, ввод в виде (1.4,-2.5,3.1)
   Методы: 
     double getx(); 
     double gety(); 
     double getz();

10. Дата год,месяц,день от 01.01.0001 до 31.12.2999 Date
Високосными являются года кратные 4 и 400, но не кратные 100 Рекомендуется хранить дату в виде количества дней от 01.01.0001 (см. Юлианская дата)

   Конструктор: Date(y,m,d)
   Операции:
     x+z, z+x (добавить к дате число дней z),
     x+=z,
     x-z (убавить дату на число дней z),
     x-=z,
     x-y (количество дней между датами),
     x==y, x!=y, x<=y, x<y, x>=y, x>=y,
     ++x, --x, x++, x--,
       где x,y - даты, z - целое число
     вывод, ввод в виде 31/12/2004
   Методы: 
     int getYear(); [1..2999]
     int getMonth(); [1..12]
     int getDay(); [1..31]

11. Длина в ярдах, футах, дюймах, точках Length
1 ярд=3 фута=36 дюймов
1 дюйм=72 точки

   Конструктор: Length(y[,f[,i[,p]]])
   Операции:
     x+y, x-y, (увеличить/уменьшить длину на соответствующую длину)
     x+=y, x-=y,
     z*x, x/z, (увеличить/уменьшить длину в z раз)
     x*=z, x/=z,
     x==y, x!=y, x<y, x>y, x<=y, x>=y,
     !x (x равна нулю)
       где x,y - длины, z - целое число >=1
     вывод, ввод в виде 5.2.4.30
   Методы: 
     int getYard(); [0..oo]
     int getFoot(); [0..2]
     int getInch(); [0..11]
     int getPoint(); [0..71]

12. Рациональные числа (дроби) Rational
это числа вида a/b, где a и b не имеют общих делителей, b>0, |a|,|b|<2^31

   Конструктор: Rational(a,b)
   Операции:
     x+y, x-y, x*y, x/y,
     x+=y, x-=y, x*=y, x/=y,
     x>y, x<y, x>=y, x<=y, x==y, x!=y
     !x (x равно нулю)
       где x,y - рациональные числа или long 
       (определить преобразование long->Rational)
     вывод, ввод в виде 3/5
   Методы: 
     long getp(); (числитель)
     long getq(); (знаменатель)

13. Комплексное число a+bi Complex

   Конструктор: Complex(a,b)
   Операции:
     x+y, x-y, x*y, x/y,
     x+=y, x-=y, x*=y, x/=y,
     x==y, x!=y, 
     !x (x равно 0)
       где x,y - комплексные числа или double
       (определить преобразование double->Complex)
     вывод, ввод в виде (1.5,2.2)
   Методы: 
     double getReal(); (реальная часть)
     double getImaginary(); (мнимая часть)

14. Длина в милях, ярдах, футах, дюймах Length
1 миля=1760 ярдов
1 ярд=3 фута=36 дюймов

   Конструктор: Length(m[,y[,f[,i]]])
   Операции:
     x+y, x-y, (увеличить/уменьшить длину на соответствующую длину)
     x+=y, x-=y,
     z*x, x/z, (увеличить/уменьшить длину в z раз)
     x*=z, x/=z,
     x==y, x!=y, x<y, x>y, x<=y, x>=y,
     !x (x равна нулю)
       где x,y - длины, z - целое число >=1
     вывод, ввод в виде 2m 5y 2f 4i
   Методы: 
     int getMile(); [0..∞]
     int getYard(); [0..1759]
     int getFoot(); [0..2]
     int getInch(); [0..11]

15. Вектор в полярных координатах (r,phi в градусах) Polar

   Конструктор: Polar(r,phi)
   Операции:
     x+y, x-y, 
     x+=d, x-=d (поворот вектора на d градусов),
     x*=d, x/=d (увеличение/уменьшение вектора в d раз),
     d*x (увеличенный в d раз вектор x, x не изменять!), 
     x==y, x!=y, 
     !x (x является нулевым вектором)
       где x,y - вектора в полярных координатах, d - double
     вывод, ввод в виде 5.1@30.5
   Методы: 
     double getLength();
     double getAngle();

16. Множество целых чисел от 0 до 31 Set32
При определении хранить в виде целого числа и использовать битовые операции над long
a|b-объединение a&b-пересечение и т.п.

   Конструктор: Set32() (первоначально пустое)
   Операции:
     x*y (пересечение), x*=y,
     x+y (объединение), x+=y,
     x+=z (включение числа z в множество),
     x-y (разность множеств), x-=y,
     x-=z (исключение числа z из множества),
     x==y, x!=y,
     x<=y (x подмножество или равно y, x ⊆ y), x>=y (x ⊇ y),
     z<=x (проверка вхождения числа z в множество x, z ∈ x), x>=z (x ∋ z), 
     !x (x - пустое множество, x ≡ ∅)
       где x,y - множества, z - целое число от 0 до 31
     вывод, ввод в виде (1 2 5)

17. Время часы, минуты, секунды Time

   Конструктор: Time(h[,m[,s]])
   Операции:
     x+y, x-y, (увеличить/уменьшить время на соответствующий время)
     x+=y, x-=y,
     z*x, x/z, (увеличить/уменьшить время в z раз)
     x*=z, x/=z,
     x==y, x!=y, x<y, x>y, x<=y, x>=y,
     !x (x равно нулю)
       где x,y - время, z - целое число >=1
     вывод, ввод в виде 5:16:05
   Методы: 
     int getHour(); [0..∞]
     int getMin(); [0..59]
     int getSec(); [0..59]

18. Отрезок [a,b] (на координатной прямой) Segment

   Конструктор: Segment(a,b)
   Операции:
     x*y (пересечение),
     x+y ("объединение", охватывающий отрезок минимального размера),
     x+=y, x*=y,
     x==y, x!=y,  
     x<=y (x полностью лежит в y), x>=y (наоборот, y в x), 
     !x (x является результатом пересечения отрезков, не имеющих общих точек)
     x>=d, d<=x (проверка попадания числа d в отрезок x)
       где x,y - отрезки,  d - double
     вывод, ввод в виде [0,5.5]
   Методы: 
     double getLeft();
     double getRight();

19. Строка String

   Конструкторы: String(char * =""), копий
   Операции:
     x+y, x+=y,
     x=y,
     x[i], 
     x>y, x<y, x>=y, x<=y, x==y, x!=y,
     !x (x - пустая строка)
       где x,y - строка или char *
     вывод, ввод в виде "te\"xt"
   Методы: 
     int length(); 
     const char *c_str(); (строка)

20. Вектор из n значений Vector

   Конструктор: Vector(n), копий
   Операции:
     x+y, x+=y,
     x=y,
     x[i],
     x==y, x!=y,
       где x,y - векторы
     вывод, ввод в виде {1.0,2.0,3.5}
   Методы: 
     int size();

21. Прямоугольник [l,t,r,b] Rect в целых координаты

   Конструктор: Rect(l,t,r,b)
   Операции:
     x*y (пересечение, функция),
     x+y ("объединение", охватывающий прямоугольник минимального размера, функция),
     x+=y (расширить x, заменив охватывающим)
     x*=y (заменить пересечением)
     x==y, x!=y,
     x<=y (x полностью лежит в y), x>=y (наоборот, y в x), 
     !x (x является результатом пересечения прямоугольников, не имеющих общих точек)
       где x,y - прямоугольники
     вывод, ввод в виде [0 5 40 20]
   Методы: 
     int getLeft();
     int getTop(); 
     int getRight();
     int getBottom();

22. Вектор в пространстве (x,y,z) Vector

   Конструктор: Vector(x,y,z)
   Операции:
     a+b, a-b, 
     a+=b, a-=b, 
     a*b (скалярное произведение), 
     a==b, a!=b
     !a (a является нулевым вектором),
     a/z, z*a ("масштабирование" вектора)
       где a,b - вектора, z - double
     вывод, ввод в виде (1.4 -2.5 3.1)
   Методы: 
     double getx(); 
     double gety(); 
     double getz();

23. Время часы, минуты, секунды Time

   Конструктор: Time(h[,m[,s]])
   Операции:
     x+y, x-y, (увеличить/уменьшить время на соответствующий время)
     x+=y, x-=y,
     ++x, --x, x++, x-- (изменить время на секунду)
     z+x, x+z, x-z, (изменить время на z секунд)
     x+=z, x-=z,
     x==y, x!=y, x<y, x>y, x<=y, x>=y,
     !x (x равно нулю)
       где x,y - время, z - целое число >=1
     вывод, ввод в виде 5:16:05
   Методы: 
     int getHour(); [0..23]
     int getMin(); [0..59]
     int getSec(); [0..59]

24. Вектор на плоскости (x,y) Vector

   Конструктор: Vector(x,y)
   Операции:
     a+b, a-b, 
     a+=b, a-=b, 
     a*b (скалярное произведение),
     a==b, a!=b
     !a (a является нулевым вектором),
     a/z, z*a ("масштабирование" вектора)
       где a,b - вектора, z - double
     вывод, ввод в виде (1.4 -2.5)
   Методы: 
     double getx(); 
     double gety();

25. Вектор из n значений Vector

   Конструктор: Vector(n), копий
   Операции:
     x+y, x+=y,
     x=y,
     x[i],
     x==y, x!=y,
       где x,y - векторы
     вывод, ввод в виде (1.0 2.0 3.5)
   Методы: 
     int size();

26. Строка String

   Конструктор: String(char * =""), копий
   Операции:
     x+y, x+=y,
     x=y,
     x[i], 
     x>y, x<y, x>=y, x<=y, x==y, x!=y,
     !x (x - пустая строка)
       где x,y - строка или char *
     вывод, ввод в виде 'te''xt' //апострофы удваиваются
   Методы: 
     int length(); 
     const char *c_str(); (строка)

Операции (если есть в задании) =, [], +=, -=, *=, /=, префиксные ++, -- определять как методы.
Для ввода переопределить >> , для вывода - << . Формат ввода-вывода объектов делать так, как указано в задании.
Запись [текст] означает, что текст может отсутствовать, например, конструктор ИмяКласса(a[,b[,c]]) может быть вызван с 1, 2 или 3 аргументами.
Пример:

   Vector a(0,0),b(1.5,0.3);
   cout<<"Введите вектор a:"<<endl;
   cin>>a;   
     //нужно ввести (1.2,3.2) вместе со скобками и запятой
   cout<<a<<" + "<<b<<" = "<<(a+b)<<endl; 
     // печатается (1.2,3.2) + (1.5,0.3) = (2.7,3.5)

II. Реализовать main c тестами (создание объектов и выполнение действий с ними)
III. Написать отчет

Постановка задачи
Описание интерфейса класса (class {} и комментарии ко всем полям, методам и функциям)
Описание тестов для проверки классов (main с комментариями, какие действия выполнялись, полученные результаты)
Листинг реализации класса (реализация методов и функций, отступы, без комментариев)

Рекомендации

Для вариантов 8,11,14,17,23 можно хранить все значения в виде одного числа: время в секундах, длина в дюймах и т.д.
Например, для класса Time

class Time {
  int sec;
public:
  Time(int h=0, int m=0, int s=0):sec(h*3600+m*60+s){}

Методы для чтения отдельных составляющих

  int getHour() const { return sec/3600; }
  int getMin() const { return sec/60%60; }
  int getSec() const { return sec%60; }

Операции можно определять в одну строку:

  Time& operator+=(Time t) { sec+=t.sec; return *this; }
  Time& operator*=(int z) { sec*=z; return *this; }

Другим способом является хранение отдельных полей, но для вычислений определить два метода - получение значений полей в виде одного числа и разбиения числа на несколько полей. Этот способ подходит для варианта 10, где формулы занимают несколько строк:

class Date {
  int day,month,year;
  int toJDN() const;
  void fromJDN(int JDN);
public:
  Date(int y=0, int m=0, int d=0):day(d),month(m),year(y){}
  int getDay() const { return day; }
  ...

Операции также можно определять почти в одну строку: