原文链接: https://anran758.github.io/blog/2022/05/21/note-04737/
本篇主要是自考实践练习的题目。
题目描述:设有向量X =(x1, x2,……, xn)和Y=(y1, y2, ……, yn),其中x1, x2,……, xn, y1, y2, ……, yn均为整数类型,n为自然数。向量X和Y之间的加、减和乘法分别为:
- X + Y = (x1+y1, x2+y2, ……, xn+yn)
- X – Y = (x1-y1, x2-y2, ……, xn-yn)
- XY = (x1y1 + x2y2, …. + xnyn)
使用 C++ 语言实现以下功能:
- 编写程序定义向量类 Vector
- 重载运算符 “+”,“ – ”,“ * ”和“ = ”,实现Vector对象之间的加、减,乘、赋值运算
- 重载运算符 “>>”, “<<”实现Vector对象的输入、输出功能
- 试运算的合法性
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#include <iostream> #include <algorithm>
class vector { private: int _size; // 元素的个数 int _capacity; // 容量 double *_list; //指向 new 分配的资源 enum { SPACE_CAPACITY = 4 }; // 初始容量
// 内存分配(分配器简化处理) //每次空间不够的时候,就重新获得2倍于当前容量的空间 void resize(int newSize) { if (newSize > _capacity) { ReAllocate(newSize + 1); } _size = newSize; }
// 重新分配空间 void ReAllocate(int newCapacity) { // 新容量比当前 size 的小,则不进行操作 if (newCapacity < _size) return;
// 获取新的空间 double *oldArray = _list; _list = new double[newCapacity];
// 拷贝数据 for (int k = 0; k < _size; k++) { _list[k] = oldArray[k]; } _capacity = newCapacity;
// 释放旧的数据 delete[] oldArray; }
public: // 用 explicit 避免隐式类型转换 explicit vector(int size = 0) : _size(size), _capacity(size + SPACE_CAPACITY) { _list = new double[_capacity]; }
// copy constructor vector(const vector &rhs) : _list(NULL) { operator=(rhs); }
~vector() { delete[] _list; }
const vector &operator=(const vector &rhs) { // 如果是本身的话就不用再操作了 if (this == &rhs) return *this;
delete[] _list; _size = rhs.size(); _capacity = rhs.capacity();
_list = new double[capacity()];
// 拷贝元素 for (int k = 0; k < _size; k++) { _list[k] = rhs._list[k]; } }
// 输出 friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const vector &v) { for (int k = 0; k < v.size(); k++) { os << v[k] << " "; }
return os; }
// 输入 friend std::istream &operator>>(std::istream &is, vector &v) { // TODO: 仍有改进的余地 double num; is >> num; v.push_back(num);
// std::string line; // std::getline(std::cin, line); // std::cout << "line: " << line << "/n";
return is; }
vector operator+(const vector &v) { const int size = std::max(this->size(), v.size()); vector Z; int val = 0; for (int i = 0;i < size; i++) { val = (this -> _size >= i ? _list[i] : 0) + (v.size() >= i ? v[i] : 0); Z.push_back(val); }
return Z; }
vector operator-(const vector &v) { const int size = std::max(this->size(), v.size()); vector Z; int val = 0; for (int i = 0;i < size; i++) { val = (this -> _size >= i ? _list[i] : 0) - (v.size() >= i ? v[i] : 0); Z.push_back(val); }
return Z; }
vector operator*(const vector &v) { const int size = std::max(this->size(), v.size()); vector Z; int val = 0; for (int i = 0;i < size; i++) { val = (this -> _size >= i ? _list[i] : 0) * (v.size() >= i ? v[i] : 0); Z.push_back(val); }
return Z; }
vector operator/(const vector &v) { const int size = std::max(this->size(), v.size()); vector Z; double val = 0; for (int i = 0;i < size; i++) { val = (this -> _size >= i ? _list[i] : 0) / (v.size() >= i ? v[i] : 0); Z.push_back(val); }
return Z; }
// 在数组的最后添加一个数据 void push_back(const double &x) { if (_size == _capacity) { resize(_size + 1); }
_list[_size++] = x; }
void pop_back() { _size -= 1; }
// 属性接口 int size() const { return _size; }
int capacity() const { return _capacity; }
bool empty() const { return size() == 0; }
const int &back() const { return _list[_size - 1]; }
// 通过 [] 操作符访问属性 double &operator[](int index) { return _list[index]; }
const double &operator[](int index) const { return _list[index]; }
};
int main(int argc, char *argv[]) { const int columns = 4;
vector X; std::cout << "请输入向量 X 的数值(空格分隔):" << std::endl; for (int i = 0;i < columns; i++) { std::cin >> X; } std::cout << "X: " << X << '\n'; std::cout << '\n';
std::cout << "请输入向量 Y 的数值(空格分隔):" << std::endl; vector Y; for (int i = 0;i < columns; i++) { std::cin >> Y; } std::cout << "Y: " << Y << '\n'; std::cout << '\n';
vector Z = X + Y; std::cout << "X + Y: " << Z << '\n';
vector A = X - Y; std::cout << "X - Y: " << A << '\n';
vector B = X * Y; std::cout << "X * Y: " << B << '\n';
vector C = X / Y; std::cout << "X / Y: " << C << '\n';
return 0; }
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