java는 복소수에 대한 수학 연산을 수행하기 위해 복소수 클래스를 생성합니다. 복소수 형식은 RealPart+ImaginaryPart*i입니다. 여기서 i는 -1의 제곱근입니다.
(1) 부동 소수점 변수 사용 이 클래스의 비공개 데이터를 나타냅니다. 두 개의 생성자가 제공됩니다. 하나는 이러한 유형의 선언이 이루어질 때 개체를 초기화하는 데 사용되며, 다른 하나는 기본값이 있는 매개 변수 없는 생성자입니다.
(2) 두 복소수의 덧셈, 뺄셈, 곱셈을 위한 연산 방법을 제공합니다.
(3) (a,b) 형식으로 복소수를 인쇄합니다. 여기서 a는 실수부이고 b는 허수부입니다.
Java 코드는 다음과 같습니다.
public class ComplexNumber implements Cloneable { private double realPart; //复数的实部 private double imaginaryPart; //复数的虚部 public ComplexNumber() { //默认构造函数 this.realPart = 0.0; this.imaginaryPart = 0.0; } public ComplexNumber(double a, double b) { //重载构造函数 this.realPart = a; this.imaginaryPart = b; } /** * 复数的加法运算 c = a + b的运算法则是: * c.实部 = a.实部 + b.实部 * c.虚部 = a.虚部 + b.虚部 */ public ComplexNumber add(ComplexNumber aComNum) { if (aComNum == null) { System.err.println("对象不能够为null!"); return new ComplexNumber(); } return new ComplexNumber(this.realPart + aComNum.getRealPart(), this.imaginaryPart + aComNum.getImaginaryPart()); } /** * 复数的减法运算 c = a - b的运算法则是: * c.实部 = a.实部 - b.实部 * c.虚部 = a.虚部 - b.虚部 */ public ComplexNumber decrease(ComplexNumber aComNum) { if (aComNum == null) { System.err.println("对象不能够为null!"); return new ComplexNumber(); } return new ComplexNumber(this.realPart - aComNum.getRealPart(), this.imaginaryPart - aComNum.getImaginaryPart()); } /** * 复数的乘法运算 c = a * b的运算法则是: * c.实部 = a.实部 * b.实部 - a.虚部 * b.虚部 * c.虚部 = a.虚部 * b.实部 + a.实部 * b.虚部 */ public ComplexNumber multiply(ComplexNumber aComNum) { if (aComNum == null) { System.err.println("对象不能够为null!"); return new ComplexNumber(); } double newReal = this.realPart * aComNum.realPart - this.imaginaryPart * aComNum.imaginaryPart; double newImaginary = this.realPart * aComNum.imaginaryPart + this.imaginaryPart * aComNum.realPart; ComplexNumber result = new ComplexNumber(newReal, newImaginary); return result; } /** * 复数的除法运算 c = a / b 的运算法则是: * c.实部 = (a.实部 * b.实部 + a.虚部 * b.虚部) / (b.实部* b.实部 + b.虚部 * b.虚部) * c.虚部 = (a.虚部 * b.实部 - a.实部 * b.虚部) / (b.实部 * b.实部 + b.虚部 * b.虚部) */ public ComplexNumber divide(ComplexNumber aComNum) { if (aComNum == null) { System.err.println("对象不能够为null!"); return new ComplexNumber(); } if ((aComNum.getRealPart() == 0) && (aComNum.getImaginaryPart() == 0)) { System.err.println("除数不能够为0!"); return new ComplexNumber(); } double temp = aComNum.getRealPart() * aComNum.getRealPart() + aComNum.getImaginaryPart() * aComNum.getImaginaryPart(); double crealpart = (this.realPart * aComNum.getRealPart() + this.imaginaryPart * aComNum.getImaginaryPart()) / temp; double cimaginaryPart = (this.imaginaryPart * aComNum.getRealPart() - this.realPart * aComNum.getImaginaryPart()) / temp; return new ComplexNumber(crealpart, cimaginaryPart); } public String toString() { //将一个复数显示为字符串 return this.realPart + " + " + this.imaginaryPart + "i"; } public boolean equals(Object obj) { //比较一个对象是否和这个复数对象的值相等 if (obj == null) { return false; } //首先判断a是不是一个复数对象,instanceof关键字是用来判断对象的类型 if (obj instanceof ComplexNumber) { //如果a是复数对象,需要将它强制类型转换成复数对象,才能调用复数类提供的方法 ComplexNumber b = (ComplexNumber) obj; if ((this.realPart == b.getRealPart()) && (this.imaginaryPart == b.getImaginaryPart())) { return true; } else { return false; } } else { return false; } } public int hashCode() { //获得该复数对象的hashcode /** * 如果两个复数对象是equals的,那么它们的hashCode也必须相同 * 两个值相等的复数对象通过toString()方法得到的输出字符串是一样的 * 于是,可以把得到的字符串的hashCode当作复数对象的hashCode */ return this.toString().hashCode(); } public Object clone() { //根据现有对象克隆一个新对象 /** * 如果要使自定义的类能够被clone,就必须实现Cloneable接口并且重写它的clone()方法 * 如果仅仅重写了clone方法而没有在类的声明中添加实现Cloneable接口 * 调用clone方法时将会出现CloneNotSupportedException异常 */ try { ComplexNumber newObject = (ComplexNumber) super.clone(); newObject.setRealPart(this.realPart); newObject.setImaginaryPart(this.imaginaryPart); return newObject; } catch (CloneNotSupportedException e) { //如果没有实现Cloneable接口,抛出异常 e.printStackTrace(); return null; } } public double getImaginaryPart() { //返回虚部 return imaginaryPart; } public void setImaginaryPart(double imaginaryPart) { //设置虚部 this.imaginaryPart = imaginaryPart; } public double getRealPart() { //返回实部 return realPart; } public void setRealPart(double realPart) { //设置实部 this.realPart = realPart; } public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { ComplexNumber a = new ComplexNumber(20, 15); ComplexNumber b = new ComplexNumber(11, 20); System.out.println("ComplexNumber a: " + a.toString()); System.out.println("ComplexNumber b: " + b.toString()); System.out.println("(a + b) = " + a.add(b).toString()); System.out.println("(a - b) = " + a.decrease(b).toString()); System.out.println("(a * b) = " + a.multiply(b).toString()); System.out.println("(a / b) = " + a.divide(b).toString()); } }
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