4.6. Операции с комплексными числами
4.6. Операции с комплексными числами
Класс комплексных чисел стандартной библиотеки С++ представляет собой хороший пример использования объектной модели. Благодаря перегруженным арифметическим операциям объекты этого класса используются так, как будто они принадлежат одному из встроенных типов данных. Более того, в подобных операциях могут одновременно принимать участие и переменные встроенного арифметического типа, и комплексные числа. (Отметим, что здесь мы не рассматриваем общие вопросы математики комплексных чисел. См. [PERSON68] или любую книгу по математике.) Например, можно написать:
#inc1ude complex
comp1ex double a;
comp1ex double b;
// ...
complex double с = a * b + a / b;
Комплексные и арифметические типы разрешается смешивать в одном выражении:
complex double complex_obj = a + 3.14159;
Аналогично комплексные числа инициализируются арифметическим типом, и им может быть присвоено такое значение:
double dval = 3.14159;
complex_obj = dval;
Или
int ival = 3;
complex_obj = ival;
Однако обратное неверно. Например, следующее выражение вызовет ошибку компиляции:
// ошибка: нет неявного преобразования
// в арифметический тип
double dval = complex_obj;
Нужно явно указать, какую часть комплексного числа – вещественную или мнимую – мы хотим присвоить обычному числу. Класс комплексных чисел имеет две функции, возвращающих соответственно вещественную и мнимую части. Мы можем обращаться к ним, используя синтаксис доступа к членам класса:
double re = complex_obj.real();
double im = complex_obj.imag();
или эквивалентный синтаксис вызова функции:
double re = real(complex_obj);
double im = imag(complex_obj);
Класс комплексных чисел поддерживает четыре составных оператора присваивания: +=, -=, *= и /=. Таким образом,
complex_obj += second_complex_obj;
Поддерживается и ввод/вывод комплексных чисел. Оператор вывода печатает вещественную и мнимую части через запятую, в круглых скобках. Например, результат выполнения операторов вывода
complex double complex0( 3.14159, -2.171 );
comp1ex double complex1( complexO.real() );
cout complexO " " complex1 endl;
выглядит так:
( 3.14159, -2.171 ) ( 3.14159, 0.0 )
Оператор ввода понимает любой из следующих форматов:
// допустимые форматы для ввода комплексного числа
// 3.14159 == comp1ex( 3.14159 );
// ( 3.14159 ) == comp1ex( 3.14159 );
// ( 3.14, -1.0 ) == comp1ex( 3.14, -1.0 );
// может быть считано как
// cin a b с
// где a, b, с - комплексные числа
3.14159 ( 3.14159 ) ( 3.14, -1.0 )
Кроме этих операций, класс комплексных чисел имеет следующие функции-члены: sqrt(), abs(), polar(), sin(), cos(), tan(), exp(), log(), log10() и pow().
Упражнение 4.9
Реализация стандартной библиотеки С++, доступная нам в момент написания книги, не поддерживает составных операций присваивания, если правый операнд не является комплексным числом. Например, подобная запись недопустима:
complex_obj += 1;
(Хотя согласно стандарту С++ такое выражение должно быть корректно, производители часто не успевают за стандартом.) Мы можем определить свой собственный оператор для реализации такой операции. Вот вариант функции, реализующий оператор сложения для complexdouble:
#include complex
operator+=( complexdouble cval, double dval )
{
return cval += complexdouble( dval );
}
(Это пример перегрузки оператора для определенного типа данных, детально рассмотренной в главе 15.)
Используя этот пример, реализуйте три других составных оператора присваивания для типа complexdouble. Добавьте свою реализацию к программе, приведенной ниже, и запустите ее для проверки.
#include iostream
#include complex
// определения операций...
int main() {
complex double cval ( 4.0, 1.0 );
cout cval endl;
cval += 1;
cout cval endl;
cval -= 1;
cout cval endl;
cval *= 2;
cout cval endl;
cout /= 2;
cout cval endl;
}
Упражнение 4.10
Стандарт С++ не специфицирует реализацию операций инкремента и декремента для комплексного числа. Однако их семантика вполне понятна: если уж мы можем написать:
cval += 1;
что означает увеличение на 1 вещественной части cval, то и операция инкремента выглядела бы вполне законно. Реализуйте эти операции для типа complexdouble и выполните следующую программу:
#include iostream
#include complex
// определения операций...
int main() {
complex double cval( 4.0, 1.0 );
cout cval endl;
++cva1;
cout cval endl;
}
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
Исключения, возникающие при выполнении операций над числами с плавающей точкой
Исключения, возникающие при выполнении операций над числами с плавающей точкой Существует семь различных кодов исключений, которые могут возникать при выполнении операций с использованием данных вещественного типа. Первоначально эти исключения отключены и не могут
Функции XPath для работы с числами
Функции XPath для работы с числами В XPath имеются следующие функции для работы с числами:• ceiling(). Возвращает наименьшее целое, большее переданного функции числа,• floor(). Возвращает наибольшее целое, меньшее переданного функции числа;• number(). Приводит переданный ей параметр к
3.14.3. Сопоставление с числами, записанными римскими цифрами
3.14.3. Сопоставление с числами, записанными римскими цифрами Следующее довольно сложное регулярное выражение сопоставляется с любым правильно записанным римскими цифрами числом (до 3999 включительно). Как и раньше, для удобства восприятия образец разбит на части:rom1 =
5.2. Основные операции над числами
5.2. Основные операции над числами Обычные операции сложения, вычитания, умножения и деления в Ruby, как и во всех распространенных языках программирования, обозначаются операторами +, -, *, /. Операторы в большинстве своем реализованы в виде методов (и потому могут быть
5.7. Работа с очень большими числами
5.7. Работа с очень большими числами Управлять массами все равно что управлять немногими: дело в частях и в числе. Сунь-Цзы[9] При необходимости Ruby позволяет работать с произвольно большими целыми числами. Переход от Fixnum к Bignum производится автоматически, прозрачно для
5.9. Работа с рациональными числами
5.9. Работа с рациональными числами Класс Rational позволяет (во многих случаях) производить операции с дробями с «бесконечной» точностью, но лишь если это настоящие рациональные числа (то есть частное от деления двух целых чисел). К иррациональным числам, например ? или e, он
5.17. Поразрядные операции над числами
5.17. Поразрядные операции над числами Иногда требуется работать с двоичным представлением объекта Fixnum. На прикладном уровне такая необходимость возникает нечасто, но все-таки возникает.Ruby обладает всеми средствами для таких операций. Для удобства числовые константы
11.7. Инициализация контейнера случайными числами
11.7. Инициализация контейнера случайными числами ПроблемаТребуется заполнить произвольный контейнер случайными числами.РешениеМожно использовать функции generate и generate_n из заголовочного файла <algorithm> совместно с функтором, возвращающим случайные числа. Пример 11.13
2. Игры с числами
2. Игры с числами Арифметические развлечения Есть много примеров арифметических игр, головоломок и развлечений. Их можно найти в [BAL], [BER], [KUE]. Мы обращаемся и к другим источникам и добавляем некоторые задачи, которые представляют интерес собственно с точки зрения
2. Игры с числами
2. Игры с числами Головоломка 3.Я нашел это упражнение в монографии, посвященной языку Пролог. Предложенное там решение действует методом проб и ошибок. Но задача решается намного проще.Как всегда, полностью определим задачу. Искомое число представляется в десятичной
4.3. Операции сравнения и логические операции
4.3. Операции сравнения и логические операции Символ операции Значение Использование ! Логическое НЕ !expr меньше exprexpr = Меньше либо равно expr=expr больше exprexpr = больше либо равно expr=expr == равно expr==expr != не равно expr!=expr логическое
Операции с числами
Операции с числами Перечень арифметических операций в XPath довольно ограничен. К ним относится сложение, вычитание, умножение, деление и унарная операция отрицания, которая меняет значение операнда на противоположное. Кроме того, числа можно сравнивать при помощи
Игры с числами
Игры с числами Пятница 13(13)Программа должна выдать список из 13 ближайших тринадцатых пятниц, отсчитывая от текущей даты(14)Угадай числоПримерный сценарий:(компьютер) Загадано двух [трех, четырех, пяти] значное число, сколько попыток вам надо для отгадывания?(пользователь)
2.2. Арифметические операции над числами, представленными в различных системах счисления
2.2. Арифметические операции над числами, представленными в различных системах счисления Арифметические операции во всех позиционных системах счисления выполняются по одним и тем же правилам. Для проведения арифметических операций над числами, представленными в