C++综合实验四.docx

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C++综合实验四

《程序设计语言》实验报告

实验序号：

　04　　　　　　　实验项目名称：

面向对象的程序设计

学　　号

姓　　名

专业、班

实验地点

文波楼219

指导教师

时间

2012/12/19

一、实验目的及要求

1.掌握类和对象的定义

2.掌握面向对象的程序设计方法

3.掌握类的继承与派生

4.掌握基类和虚函数的用法

5.掌握运算符重载的方法

6.掌握I/O流类的操作

二、实验设备（环境）及要求

1.软件需求:

VisualC++6.0

2.硬件需求:

PentiumIII450以上的CPU处理器，64MB以上的存，200MB的自由硬盘空间

三、实验容与步骤

1.设计员工类Employee（静态数据成员）分

a）题目描述

定义一个描述员工（Employee）基本情况的类，数据成员包括编号（num）、（name）、性别（sex）、工资（wage）、人数（count）、总工资（totalWage）。

其中定义为长度为18的字符数组，性别定义为长度为3的字符数组，其它数据类型为整型，总工资和人数为静态数据成员，函数成员包括构造函数、显示基本函数（ShowBase）和显示静态数据函数（ShowStatic），其中构造函数由已知参数编号（nu），（nm）、性别（sx）和工资（wg）构造对象，显示基本数据函数用于显示学生的编号、、性别和工资，显示静态数据函数为静态成员函数，用于显示人数和总工资；要求所有数据成员为protected访问权限，所有成员函数为public访问权限，在主函数中定义若干个员工对象，分别显示员工基本信息，以及显示员工人数和总工资。

b）输入描述

第一行要求输入一个小于10的数字n，表示即将录入的员工数量，换行后从键盘录入每个员工的数据，依次是编号，，性别，工资，每个员工占一行

c）输出描述

第一行显示“人数：

”，第二行显示“总工资：

”，后面分别显示每个员工的信息，每个员工之间空一行

d）样例输入

2

1008三男2500

1009四女2600

e）样例输出

人数：

2

总工资：

5100元

个人基本信息：

编号：

1008

：

三

性别：

男

工资：

2500

个人基本信息：

编号：

1009

：

四

性别：

女

工资：

2600

2.日期类Date的设计（构造函数） 

a）题目描述

定义一个日期类Date，能提供和设置由年、月、日组成的日期。

编写程序，提供类的构造函数用于根据输入初始化日期类Date的对象；提供函数用于输出日期类对象的日期，按照如下格式输出：

yyyy-mm-dd

b）输入描述

初始化日期类Date对象的数据，分别是年、月、日。

程序有多个测试用例。

c）输出描述

按照指定格式输出的日期。

d）样例输入

20101230

20121830

2012610

e）样例输出

2010-12-30

ERRORDATE

2012-06-10

3.复数类Imaginary（友元函数）

a）题目描述

根据以下主函数的功能来设计复数类Imaginary，使其能正确运行。

类Imaginary中应该具有描述复数的实部和虚部的私有数据成员a和b，还有相应的构造函数和按照“a±bi”格式显示复数的成员函数print（）。

设计类Imaginary的2个友元函数分别进行复数的加、减运算，并在这些函数调用类Imaginary的成员函数print（）显示结果。

intmain（）

{

floatx1,y1,x2,y2;

cin>>x1>>y1>>x2>>y2;//输入4个数据，分别表示进行运算的两个复数的实部和虚部

Imaginaryimag1（x1,y1）,imag2（x2,y2）;//用x1、y1创建Imaginary类对象imag1

Add（imag1,imag2）;//调用友元函数求两个复数之和，按a±bi的格式显示运算结果（a和b均为实数）

Sub（imag1,imag2）;//求两个复数之差并显示运算结果

return0;

}

b）输入描述

输入4个数据，分别表示进行运算的两个复数的实部和虚部

c）输出描述

2行，分别显示两个复数进行加、减运算的结果

d）样例输入

1325

e）样例输出

3+8i

-1-2i

4.二进制类

（1）——运算符重载

a）题目描述

将一个16位二进制数表示成0和1的字符序列，即用一个字符数组来存放这个二进制数。

在这个类中设置两个构造函数，一个是传递整数参数的，另一个是传递字符串参数的。

因为用户在创建对象时传递的二进制数，可能是以整数形式给出，也可能是以数字串形式给出，系统应该都能接受。

另外有一个类型转换函数int（），用来将类类型向整型转换。

两个重载运算符“+”，“-”，用来完成两个二进制数之间的加减运算。

classbinary{//定义二进制类

charbits[16];//二进制字模数组

public:

binary（char*）;//字符串参数构造函数

binary（int）;//整型参数构造函数

friendbinaryoperator+（binary,binary）;//重载“+”

friendbinaryoperator-（binary,binary）;//重载“-”

operatorint（）;//类类型转换函数

voidprint（）;

};

主函数设计如下：

intmain（）

{

binaryn1="1011";

binaryn2=int（n1）+15;

binaryn3=n1-binary（7）;

n1.print（）;

n2.print（）;

n3.print（）;

cout<

cout<

cout<

cout<

return0;

}

b）输入描述

无

c）输出描述

略

d）样例输入

无

e）样例输出

01011

11010

00100

31

21

9

-1

5.二进制类

（2）——运算符重载

a）题目描述

在上一题的基础上，将+、-运算符定义为binary类的成员函数。

并且重载运算符~、&、|，分别将二进制数按位取反、数按位与及按位或。

主函数设计如下：

intmain（）

{

binaryn1="1011";

binaryn2=int（n1）+15;

binaryn3=n1-binary（7）;

n1.print（）;

n2.print（）;

n3.print（）;

binaryn4=n1&n2;

binaryn5=n1|n2;

binaryn6=~n1;

n4.print（）;

n5.print（）;

n6.print（）;

return0;

}

b）输入描述

无

c）输出描述

略

d）样例输入

无

e）样例输出

01011

11010

00100

01010

11011

10100

6.简单集合运算 10分

a）题目描述

请设计实现集合类，元素类型为整形。

该集合类支持集合元素增加、删除、查询；并支持集合并、交、差运算；利用你设计的集合类，实现本题要求。

程序应体现面向对象程序设计思想，结构合理。

为保证结果唯一，集合元素递增排列。

假设集合元素个数不超100个

b）输入描述

开始为两个正整数m,n；后续m个整数构成集合A,再后续n个整数构成集合B

c）输出描述

集合A、B和他们的并、交、差集；每个集合元素间以,分隔；不同集合显示在不同行

d）样例输入

35

123

35821

e）样例输出

{1,2,3}

{1,2,3,5,8}

{1,2,3,5,8}

{1,2,3}

{}

7.图形类——继承和派生

a）题目描述

定义一个图形类，其中有保护类型的成员数据：

高度和宽度，一个公有的构造函数。

由该图形类建立两个派生类：

矩形类和等腰三角形类。

在每个派生类中都包含一个函数Area（），分别用来计算矩形和等腰三角形的面积。

提示：

classpic

{

};

classrecg:

publicpic

{

};

classtag:

publicpic

{

};

b）输入描述

输入矩形的长和宽以及等腰三角形的底边长和高。

c）输出描述

矩形的面积和等腰三角形的面积

d）样例输入

35

35

e）样例输出

15

7.5

8.人民币类（类型转换）

a）题目描述

人民币类有两种表达形式，如，第1种：

1元3角5分；第2种：

1.35元。

设计一个人民币类RMB，实现求两个金额之差。

b）输入描述

多组测试用例，每组数据包括两行，第一行3个整数，代表第一个金额，采用的是人民币的第1种表达形式；第二行1个double型数据，代表第二个金额，采用的是人民币的第2种表达形式。

c）输出描述

对应输出第一个金额减第二个金额的差。

结果保留两位小数。

d）样例输入

235

1.56

111

0.91

e）样例输出

0.79

0.20

9.教师工资计算（抽象类）

a）题目描述

某学校对教师每月工资的计算公式如下：

固定工资+课时补贴。

教授的固定工资为5000元,每个课时补贴50元；副教授的固定工资为3000元,每个课时补贴30元;讲师的固定工资为2000元,每个课时补贴20元。

定义教师抽象类,派生不同职称的教师类,编写程序求若干教师的月工资。

b）输入描述

输入有多个测试例组成。

每个测试例含一个字符p表示教授，v表示副教授，j表示讲师，接下来一个正整数n表示工作时间。

c）输出描述

每个测试例对应一行输出教师的工资。

d）样例输入

p200

v250

j100

e）样例输出

15000

10500

4000

10.计算图形面积和周长（抽象类）

a）题目描述

一个矩形可用两个点表示，一个三角形可用三个点来表示，一个圆可用一个点和一个半径来表示。

请实现一个抽象类Shape及接口方法（doublearea（）;doubleperimeter（））和三个派生类Rect、Triagle、Circle，通过构造三种派生类的对象的方式来计算给出的矩形、三角形和圆形的面积area和周长perimeter。

b）输入描述

有多行输入，第一行为几何形状的数目n，其余n行，每行代表一个形状，其中每行第一个字符串为几何形状字符串，矩形为Rect，三角形为Triangle，圆形为Circle（请注意大小写）。

其余为相应形状的几何数据数字，之间用空格分隔（每个点用x,y两个坐标表示，x坐标在前，y坐标在后），如

Rectx1y1x2y2

Circlexyr

Trianglex1y1x2y2x3y3

c）输出描述

有多行结果，每行为对应几何形状的面积和周长（PI=3.14159,保留到小数点后5位），两个数字之间用一个空格分隔.

d）样例输入

3

Rect0024

Circle003

Triangle002220

e）样例输出

8.0000012.00000

28.2743118.84954

2.000006.82843

11.简单高精度计算

a）题目描述

整型是经常使用的数据类型，常用的32位整数表示精度不超过10位十进制整数。

在很多运算中往往需要更高的精度，这时就必须自己编程突破系统已经定义数据类型的限制。

一个可行的方法是采用一个数组表示一个大的整数，每一个数组元素表示这个大整数的一位。

例如定义一个数组a[30]，其各个元素分别为：

9，8，7，6，5，4，3，2，1，0，9，8，7，6，5，4，3，2，1，0，9，8，7，6，5，4，3，2，1，0，则可以用来表示30位十进制整数10。

请你编写程序（不考虑负数）：

i.定义一个非负整数类BigInteger，在类中使用动态分配存储空间来存放整数的各个数位，并实现非负大整数的

1.初始化、复制、赋值、输入、显示；

2.关系运算

3.加法、减法（求两个操作数之差的绝对值，结果非负）、乘法运算；

ii.编写主程序利用非负整数类BigInteger完成各类运算，并输出结果

b）输入描述

输入有多组样例，每组样例由三行组成，第一行为操作数a，第二行为运算符op，第三行为操作数b。

其中a，b均为位数少于1000位的非负整数，op为下列运算之一：

+、-、*、==、!

=、>、>=、<、<=（其中减法定义为求两个操作数之差的绝对值）

c）输出描述

计算aopb的结果（算术运算的结果少于1000位），针对每组输入样例输出一行。

输出的算术运算结果要符合一般的数学表示习惯（例如，最高有效位的左边不能有前导的’0’），输出的关系运算结果以1表示真，0表示假。

d）样例输入

64550

+

71

8742

-

787310

1

*

24

47824

==

326

7682

!

=

5926221

9

>

45561173

828739

>=

74

62

<

590492

315307

<=

e）样例输出

43221

178568

44

0

1

0

1

1

0

四、实验结果与数据处理

第一题

//文件名：

hp

//功能：

设计员工类Employee（静态数据成员）

//完成时间：

2012-12-13

#include

#include

usingnamespacestd;

classEmployee

{

protected:

intnum,wage;

staticintcount;

staticinttotalWage;

charname[18],sex[3];

public:

Employee（intnu,char*nm,char*sx,intwg）;

Employee（）{};

~Employee（）;

ShowBase（）;

staticintShowStatic（）;

};

Employee:

:

ShowBase（）

{

cout<<"\n个人基本信息:

";

cout<<"\n编号:

"<

cout<<"\n:

"<

cout<<"\n性别:

"<

cout<<"\n工资"<

}

Employee:

:

ShowStatic（）

{

cout<<"\n人数:

"<

cout<<"总工资:

"<

returntotalWage;

}

intEmployee:

:

count=0;

intEmployee:

:

totalWage=0;

Employee:

:

Employee（intnu,char*nm,char*sx,intwg）

{

num=nu;wage=wg;

strcpy（name,nm）;

strcpy（sex,sx）;

++count;

totalWage+=wg;

}

Employee:

:

~Employee（）{}

intmain（）

{

intn;cin>>n;

Employee*m=newEmployee[n];

intnu,wg;

charnm[18],sx[3];

for（inti=0;i

{

cin>>nu>>nm>>sx>>wg;

m[i]=Employee（nu,nm,sx,wg）;

}

Employee:

:

ShowStatic（）;

for（i=0;i

m[i].ShowBase（）;

return0;

delete[]m;

}

第二题

//文件名：

cc

//功能：

日期类Date的设计（构造函数） 

//完成时间：

2012-12-13

#include

#include

usingnamespacestd;

classdate

{

protected:

inty,m,d;

staticintx;

public:

date（inty,intm,intd）;

date（）{};

~date（）{};

voiddisplay（inty,intm,intd）;

staticintgetx（）;

};

intdate:

:

x=1;

intdate:

:

getx（）

{

returnx;

}

voiddate:

:

display（inty,intm,intd）

{

cout<

（2）<

（2）<

}

date:

:

date（inty,intm,intd）

{

if（m>12）

{cout<<"ERRORDATE"<

if（m==1||m==3||m==5||m==7||m==8||m==10||m==12）

{

if（d>31）

{cout<<"ERRORDATE"<

}

if（m==2）

{

if（y%4==0&&y%100!

=0||y%400==0）

{

if（d>29）

{cout<<"ERRORDATE"<

}

else

{

if（d>28）

{cout<<"ERRORDATE"<

}

}

if（m==4||m==6||m==9||m==11）

{

if（d>30）

{cout<<"ERRORDATE"<

}

}

intmain（）

{

inty,m,d;

intk;

cin>>y>>m>>d;

dateA;

date（y,m,d）;

k=A.getx（）;

if（k）

A.display（y,m,d）;

return0;

}

第三题

//文件名：

g4

//功能：

复数类Imaginary（友元函数）

//完成时间：

2012-12-14

#include

usingnamespacestd;

classImaginary

{

private:

floata,b;

public:

Imaginary（）{a=0,b=0;}

Imaginary（floati,floatj）;

~Imaginary（）;

friendImaginaryAdd（Imaginary&A,Imaginary&B）;

friendImaginarySub（Imaginary&A,Imaginary&B）;

voidprint（）

{

if（a==0）

{

if（b==0）

cout<

else

cout<

}

if（a）

{

cout<

if（b>0）

cout<<"+"<

else

if（b==0）

cout<

else

cout<

}

}

};

ImaginaryAdd（Imaginary&A,Imaginary&B）

{

floatm=A.a+B.a;

floatn=A.b+B.b;

ImaginaryC（m,n）;

C.print（）;

returnC;

}

ImaginarySub（Imaginary&A,Imaginary&B）

{

floatm=A.a-B.a;

floatn=A.b-B.b;

ImaginaryD（m,n）;

D.print（）;

returnD;

}

Imaginary:

:

Imaginary（floati,floatj）

{

a=i;b=j;

}

Imaginary:

:

~Imaginary（）{}

intmain（）

{

floatx1,y1,x2,y2;

cin>>x1>>y1>>x2>>y2;

Imaginaryimag1（x1,y1）,imag2（x2,y2）;

Add（imag1,imag2）;

Sub（imag1,imag2）;

return0;

}

第四题

//文件名：

g4

//功能：

二进制类

（1）——运算符重载

//完成时间：

2012-12-14

#include

#include

classbinary

{//定义二进制类

charbits[16];//二进制字模数组

public:

binary（char*）;//字符串参数构造函数

binary（int）;//整型参数构造函数

friendbinaryoperator+（binary&,binary&）;//重载"+"

friendbinaryoperator-（binary&,binary&）;//重载"-"

operatorint（）;//类类型转换函数

voidprint（）;

};

binary:

:

binary（char*a）

{

intm=strlen（a）-1;

intn=15;

while（m>=0&&n>=0）

bits[n--]=a[m--];

while（n>=0）

bits[n--]='0';

}

binary:

:

binary（inta）

{

for（inti=15;i>=0;i--）

{

bits[i]=a%2+'0';

a=a/2;

}

}

binaryoperator+（binary&a,binary&b）

{

binaryc（"00"）;

ints=0,n1=0,n2=0;

for（inti=0;i<16;i++）

n1=（a.bits[i]=='0'?

0:

1）+n1*2;

for（i=0;i<16;i++）

n2=（b.