复数计算器（c++实训）

学了一个学期的c++，终于到了实战环节了，下面就是我的c++实训——复数计算器。

该计算器要实现的功能
1、能够进行复数的加减乘、自加、减以及比较复数模的大小。
2、有一个测试函数，计算器会随机出复数的加减乘的运算题给用户做，答对可以等分，做完所有题目，计算器会计算出用户最终的得分，还有平均得分。
3、用户的操作会记录在一个文件中，下次使用计算器会有相应的记录，用户可
以得到上次使用的记录。

该计算器所需要的知识点
1、运算符的重载（重载的目的是让运算符可以对复数进行操作，重点是<<和>>的重载).
2、文件的读写。
3、类和结构体。

写程序的思路
1、首先先定义好一个复数类。因为输入输出，加减乘的运算都是基于复数，因此可以把运算符重载的函数定义在类中。
2、定义一个结构体，存放用户的基本信息。
3、然后再根据我们所需要的功能，先把主函数写完。主函数可以大概分为三个部分，读文件、用户使用、写文件。写完主函数基本的程序框架就有了。
3、把运算符重载的函数补全。
4、把复数加减乘等函数补全完。

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <ctime>
#include <fstream>
#define EPS 1e-5
using namespace std;
class CComplex
{private:double Real,Image;public:CComplex(double real=0,double image=0){Real=real;Image=image;}friend istream &operator >>(istream &is,CComplex &com);friend ostream &operator <<(ostream &os,CComplex &com);CComplex operator +(CComplex &com);CComplex operator -(CComplex &com);CComplex operator *(CComplex &com);CComplex operator +=(CComplex &com);CComplex operator -=(CComplex &com);CComplex operator *=(CComplex &com);CComplex operator ++();CComplex operator --();double mod();int operator >(CComplex &com);//复数比较大小是没有意义的，所以我们比较模的大小 int operator <(CComplex &com);int operator !=(CComplex &com);int operator ==(CComplex &com);
};
struct User//定义一个用户的结构体，存放用户的各项信息
{char name[20];//用户名 int time;//用户使用次数 double dlave;int test;//测试次数 int add;//加法次数 int sub;//减法次数 int mul;//乘法次数 double socre[3];
}user;
CComplex CComplex::operator ++()
{Real++;Image++;return *this;
}
CComplex CComplex::operator --()
{Real--;Image--;return *this;
}
CComplex CComplex::operator +=(CComplex &com)
{Real=Real+com.Real;Image=Image-com.Image;return *this;
}
CComplex CComplex::operator -=(CComplex &com)
{Real=Real-com.Real;Image=Image-com.Image;return *this;
}
CComplex CComplex::operator *=(CComplex &com)
{double nReal=Real*com.Real-Image*com.Image;double nImage=Image*com.Real+Image*com.Image;Real=nReal;Image=nImage;return *this;
}
int CComplex::operator ==(CComplex &com)
{if(Real==com.Real&&Image==com.Image)return 1;elsereturn 0;
}
int CComplex::operator !=(CComplex &com)
{if(*this!=com)return 1;elsereturn 0;
}
double CComplex::mod()//用来比较复数模的大小
{return Real*Real+Image*Image;
}
int CComplex::operator >(CComplex &com)
{if(mod()>com.mod())return 1;else return 0;
}
int CComplex::operator <(CComplex &com)
{if(mod()<com.mod())return true;elsereturn false;
}
istream &operator >>(istream &is,CComplex &com)//重载输入流函数，使用户规范性输入数字
{char s[80];//我们要输入i和运算符所以会考虑用字符串存放 is>>s; int len=strlen(s);int n=0,sign=1;//sign的作用是用来判断所输入的是正数还是负数 com.Image=com.Real=0;for(int k=0;k<len;k++){if((s[k]<'0'||s[k]>'9')&&(s[k]!='+'&&s[k]!='-'&&s[k]!='i')){cout<<"输入错误！"<<endl;return is;}}for(int k=0;k<len;){if(n!=0&&s[k]=='-'||s[k]=='+'){com.Real=sign*n;n=0;}if(s[k]=='-'){sign=-1;k++;}if(s[k]=='+'){sign=1;k++;}if(s[k]=='i'){if(k!=len-1)cout<<"输入错误！\n";else{if(n==0)n=1;com.Image=sign*n;}break;}while(s[k]>='0'&&s[k]<='9'){n=n*10+s[k]-'0';k++;}}if(s[len-1]!='i'&&n!=0)com.Real=n*sign;return is;
}
ostream &operator<<(ostream &os,CComplex &com)//重载输出运算符，使程序可以直接输出一个复数类
{if(fabs(com.Image)<EPS)os<<com.Real;else if(fabs(com.Real)<EPS)os<<com.Image<<"i";else if(com.Image>0)os<<com.Real<<"+"<<com.Image<<"i";elseos<<com.Real<<com.Image<<"i";return os;
}
CComplex CComplex::operator +(CComplex &com)
{CComplex sum;sum.Real=this->Real+com.Real;sum.Image=this->Image+com.Image;return sum;
}
CComplex CComplex::operator -(CComplex &com)
{CComplex sub;sub.Real=Real-com.Real;sub.Image=Image-com.Image;return sub;
}
CComplex CComplex::operator *(CComplex &com)
{CComplex mul;mul.Real=Real*com.Real-Image*com.Image;mul.Image=Image*com.Real+Real*com.Image;return mul;
}
void test()
{user.test++;system("cls");cout<<"共10道题，每道题10分，满分100分\n";double real1,real2,image1,image2,real3,real4,image3,image4;CComplex answer,tmp;int score=0;char op;for(int i=0;i<=9;i++){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;switch(op){case 0:answer=a+b;cout<<"("<<a<<")+( "<<b<<")=";break;case 1:answer=a-b;cout<<"("<<a<<")-("<<b<<")=";break; case 2:answer=a*b;cout<<"("<<a<<")*("<<b<<")=";break;     }cin>>tmp;if(answer==tmp){score=score+10;}else{cout<<"这题做错了！";cout<<"这题的答案为："<<answer<<endl;}}cout<<"你最后的得分是："<<score<<endl;if(user.test<=3){user.dlave=0;user.socre[user.test-1]=score;for(int i=0;i<user.test;i++)user.dlave+=user.socre[i];user.dlave=user.dlave/user.test;}else{user.socre[0]=user.socre[1];user.socre[1]=user.socre[2];user.socre[2]=score;user.dlave=0;for(int i=0;i<3;i++)user.dlave+=user.socre[i];user.dlave=user.dlave/3;}cout<<"请按任意键继续\n";cout.flush();cin.get();cin.get();
}
void add()
{user.add++;CComplex num1,num2,sum,zero(0,0);cout<<"加法计算\n"<<"请输入至少两个复数，并且以0结束"<<endl;cout<<"请输入第1个复数：";cin>>num1;cout<<"请输入第2个复数：";cin>>num2;sum=num1+num2;cout<<"请输入第3个复数：";cin>>num1;int i=4;while(!(num1==zero)){sum=sum+num1;cout<<"请输入第"<<i<<"个复数：";cin>>num1; i++;}cout<<"加法计算的结果："<<sum<<endl;cout<<"按任意键继续"<<endl;cout.flush();cin.get();cin.get();
}
void sub()
{user.sub++;CComplex num1,num2,sub,zero(0,0);cout<<"减法计算\n请至少输入两个复数，并且以零结束\n";cout<<"请输入第1个复数：";cin>>num1;cout<<"请输入第2个复数：";cin>>num2;sub=num1-num2;cout<<"请输入第3个复数：";cin>>num1;int i=4;while(!(num1==zero)){sub=sub-num1;cout<<"请输入入第"<<i<<"个复数：";cin>>num1;i++;}cout<<"减法运算的结果是："<<sub<<endl;cout<<"请按任意键继续\n";cin.get();cin.get();
}
void mul()
{user.mul++;CComplex num1,num2,mul,zero(0,0);cout<<"乘法计算\n请输入至少两个复数，并且以零结束"<<endl;cout<<"请输入第1个复数：";cin>>num1;cout<<"请输入第2的复数：";cin>>num2;mul=num1*num2;cout<<"请输入第3个复数：";cin>>num1;int i=4;while(!(num1==zero)){mul=mul*num1;cout<<"请输入第"<<i<<"个复数：";cin>>num1;i++;}cout<<"乘法计算的结果是："<<mul<<endl;cout<<"请按任意键继续"<<endl;cin.get();cin.get();
}
void add1()
{user.add++;CComplex num1;cout<<"请输入一个复数：";cin>>num1;num1=num1+num1;cout<<"自加的结果为："<<num1<<endl;cout<<"请按任意键继续"<<endl;cout.flush();//强制写文件，避免数据被缓存可能引起的数据丢失cin.get();cin.get();
}
void sub1()
{user.sub++;CComplex num1;cout<<"请输入一个复数：";cin>>num1;num1=num1-num1;cout<<"自减结果为："<<num1<<endl;cout<<"请按任意键继续"<<endl;cout.flush();cin.get();cin.get();
}
void compare()
{CComplex num1,num2;cout<<"输入两个复数"<<endl;cout<<"请输入第一个复数：";cin>>num1;cout<<"请输入第二个复数："; cin>>num2;if(num1==num2)cout<<"\n这两个复数相等"<<endl;else if(num1>num2)cout<<num1<<"的模大于"<<num2<<"的模"<<endl;else if(num1<num2)cout<<num1<<"的模小于"<<num2<<"的模"<<endl;elsecout<<"这两个复数的模相等"<<endl;cout<<"请按任意键继续"<<endl;cin.get();cin.get();}
void userprint()
{cout<<"用户姓名："<<user.name<<"\t使用次数为："<<user.time<<endl;cout<<"加法次数："<<user.add<<"\t减法次数；"<<user.sub<<endl;cout<<"乘法次数："<<user.mul<<"\t测试次数："<<user.test<<endl;cout<<"平均成绩："<<user.dlave<<endl;
}
void login()//读文件
{char name[20];cout<<"请输入您的姓名：";cin.getline(name,20);User user1;ifstream infile;infile.open("user.dat",ios::binary|ios::in);int ch;infile.seekg(0,ios::beg);ch=infile.tellg();if(ch==-1)//新文件 {cout<<"没有原始记录文件，您是第一位用户！\n";strcpy(user.name,name);user.time++;infile.close();cin.get();ofstream file("user.dat",ios::binary);return;}infile.read((char*)&user1,sizeof(User));while(!infile.eof())//旧文件 {if(strcmp(user1.name,name)==0)//旧文件旧用户 {user=user1;user.time++;cout<<"欢迎您再次使用Sveinn的复数计算器"<<endl;userprint();cin.get();infile.close();return;}infile.read((char*)&user1,sizeof(User));}cout<<"欢迎您使用Sveinn的复数计算器！"<<endl;//旧文件新用户 cin.get();strcpy(user.name,name);user.time++;infile.close();return;
}
void savefile()
{userprint();fstream file;User user1;file.open("user.dat",ios::binary|ios::out|ios::in);if(!file){cout<<"文件打开失败！"<<endl;return;}file.seekp(0,ios::beg);//把文件定义到文件头 while(!file.eof()){file.read((char*)&user1,sizeof(User));//旧用户 if(strcmp(user1.name,user.name)==0){file.seekp(-80,ios::cur);file.write((char*)&user,sizeof(User));file.close();return;}} file.close();fstream outfile;//新用户 outfile.open("user.dat",ios::binary|ios::out|ios::in);cout<<user.name;outfile.seekp(0,ios::end);outfile.write((char*)&user,sizeof(User));outfile.close();return;
}
int main()
{srand(time(NULL));login();//调用文件写入函数 char choice[20];do{system("cls");cout<<"========================================="<<endl;cout<<"======欢迎使用Sveinn的复数计算器========="<<endl;cout<<"======实现以下功能请按对应键（1-7）======"<<endl;cout<<"=========================================\n\n"<<endl; cout<<"==================菜单==================="<<endl;cout<<"1、加法计算\t2、减法计算\n";cout<<"3、乘法计算\t4、测试\n";cout<<"5、自加计算\t6、自减计算\n";cout<<"7、比较复数大小\t0、退出"<<endl;cout<<"========================================="<<endl;cin>>choice;if(strcmp(choice,"1")==0)add();else if(strcmp(choice,"2")==0)sub();else if(strcmp(choice,"3")==0)mul();else if(strcmp(choice,"4")==0)test();else if(strcmp(choice,"5")==0)add1();else if(strcmp(choice,"6")==0)sub1();else if(strcmp(choice,"7")==0)compare();else if(strcmp(choice,"0")==0){cout<<"\n\n欢迎下次继续使用Sveinn计算器！\n\n";break;}else{cout<<"\n输入错误，请按任意键后重新输入！\n";cin.get();cin.get();}}while(strcmp(choice,"0"));savefile();return 0;
}

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