【CPP0049】以Point类及平面基类Plane类为基础设计圆类Circle并实现相关文件操作

发布时间 2023-05-24 20:35:43作者: 千恒

基于Point类及平面基类Plane类,设计圆类Circle,并为Point类和Circle重载实现<<和>>运算符,main(void)函数实现Point对象和Circle对象的文件读写操作。@

Point类结构说明:

 
Point类的数据成员包括:
①私有数据成员:X坐标x(double型),Y坐标y(double型)。
Point类成员函数包括:
①有参构造函数Point(double, double),其中参数分别为X坐标和Y坐标,默认值均为0。
②公有函数成员void  setX(double)和double getX() const分别返回和设置X坐标。
③公有函数成员void  setY(double)和double getY() const分别返回和设置Y坐标。
④重载运算符<<以实现Point对象的格式输出,输出格式要求:
(<X坐标>,<Y坐标>)
例如:(1.0,2.0)等。
⑤重载运算符>>以实现Point对象的格式输入,输入格式要求:
(<X坐标>,<Y坐标>)
例如:(1.0,2.0)等。
 

###Plane类结构说明:

 
Plane类的成员函数包括:
①纯虚函数virtual double length()const用于计算平面图形的周长。
②纯虚函数virtual double area()const用于计算平面图形的面积。
 

Circle类结构说明:

 
公有派生圆类Circle以点类Point、平面图形类Plane为基类,Circle类的结构说明如下:
Circle类的数据成员包括:
①圆心坐标继承自Point类。
②保护静态数据常量PI(double型),其值为3.14159。
③私有数据成员:半径radius(double型)。
Circle类成员函数包括:
①有参构造函数Circle(double, double, double),其中函数参数包括圆心坐标和半径,圆心调用Point类构造函数进行构造,各参数默认值为0。
②公有函数成员void setR(double)和double getR()const分别返回和设置radius。
③重载double area()const用于计算圆的面积。
④重载double length()const用于计算圆的周长。
⑤重载运算符<<以实现Circle对象的格式输出,输出格式要求:
((<X坐标>,<Y坐标>),<半径>)
例如:((1.0,2.0),3.0)等。
⑥重载运算符>>以实现Circle对象的格式输入,输入格式要求:
((<X坐标>,<Y坐标>),<半径>)
 

###main(void)说明:

 
main(void)的操作顺序描述如下:
①首先已输入的d1、d2来构造Point对象p,并将p用<<写入文本文件s3.txt中。
②再将文本文件s3.txt打开,应用>>操作将里面的数据读入到Point对象p中。
③利用Point对象p的数据设置Circle对象c,设置要求:将c的圆心X坐标设置为p的Y坐标,将c的圆心Y坐标设置为p的X坐标,将c的半径设置为p的Y坐标与X坐标的和。并将设置好的c写入二进制文件b3.dat中。
④再将二进制文件b3.dat打开,将里面的数据读入到Circle对象c中。
⑤最后以c对象为参数调用f函数。
 

###裁判测试程序样例:

 
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
//点类Point
class Point
{
private:
    double x;
    double y;
public:
    Point(double xv=0,double yv=0);/*构造函数*/
    void setX(double xv);          /*设置X坐标*/
    void setY(double yv);          /*设置Y坐标*/
    double getX() const;           /*获取X坐标*/
    double getY() const;           /*获取Y坐标*/
    friend ostream & operator << (ostream &out, const Point &p); //运算符<<重载
    friend istream & operator >> (istream &in, Point &p); //运算符>>重载
};
class Plane /*平面图形基类*/
{
public:
    virtual double length()const=0;/*周长*/
    virtual double area()const=0;  /*面积*/
};
//圆类Circle
class Circle:public Point,public Plane
{
private:
    double radius;
protected:
    static const double PI;
public:
    Circle(double xv=0,double yv=0,double r=0);/*构造函数*/
    void setR(double r);                       /*设置半径*/
    double getR() const;                       /*获取半径*/
    double area()const;                        /*面积*/
    double length()const;                      /*周长*/
    friend ostream & operator << (ostream &out, const Circle &c); //运算符<<重载
    friend istream & operator >> (istream &in, Circle &c); //运算符>>重载
};

/*请在这里填写第一部分答案*/

void f(Plane  const &p)
{
    cout<<p.area()<<endl;
    cout<<p.length()<<endl;
}
//主函数
int main(void)
{
    double d1,d2;
    cin>>d1>>d2;
    Point p(d1,d2);
    Circle c;
    
/*请在这里填写第二部分答案*/

    f(c);
    return 0;
}
 

###输入样例:

1.0 2.1
 

###输出样例:

30.1907
19.4779
 代码实现:

#include <iostream>

#include <fstream>

using namespace std;

//点类Point

class Point

{

private:

double x;

double y;

public:

Point(double xv=0,double yv=0);/\*构造函数\*/

void setX(double xv);          /\*设置X坐标\*/

void setY(double yv);          /\*设置Y坐标\*/

double getX() const;           /\*获取X坐标\*/

double getY() const;           /\*获取Y坐标\*/

friend ostream & operator << (ostream &out, const Point &p); //运算符<<重载

friend istream & operator >> (istream &in, Point &p); //运算符>>重载

};

class Plane /*平面图形基类*/

{

public:

virtual double length()const=0;/\*周长\*/

virtual double area()const=0;  /\*面积\*/

};

//圆类Circle

class Circle:public Point,public Plane

{

private:

double radius;

protected:

static constexpr double PI=3.14159;

public:

Circle(double xv=0,double yv=0,double r=0);/\*构造函数\*/

void setR(double r);                       /\*设置半径\*/

double getR() const;                       /\*获取半径\*/

double area()const;                        /\*面积\*/

double length()const;                      /\*周长\*/

friend ostream & operator << (ostream &out, const Circle &c); //运算符<<重载

friend istream & operator >> (istream &in, Circle &c); //运算符>>重载

};

/*请在这里填写第一部分答案*/

Point::Point(double xv,double yv)

{

x=xv;

y=yv;

}

void Point::setX(double xv)

{

x=xv;

}

void Point::setY(double yv)

{

y=yv;

}

double Point::getX() const

{

return x;

}

double Point::getY() const

{

return y;

}

ostream & operator<<(ostream &out,const Point &p)

{

out<<"("<<p.x<<","<<p.y<<")";

return out;

}

istream & operator >> (istream& in,Point &p)

{

char ch;

in>>ch>>p.x>>ch>>p.y>>ch;

return in;

}

Circle::Circle(double xv,double yv,double r):Point(xv,yv)

{

radius=r;

}

void Circle::setR(double r)

{

radius=r;

}

double Circle::getR() const

{

return radius;

}

double Circle::area() const

{

return PI\*radius\*radius;

}

double Circle::length() const

{

return 2\*PI\*radius;

}

ostream & operator<<(ostream &out,Circle &c)

{

out<<"(("<<c.getX()<<","<<c.getY()<<")"<<","<<c.getR()<<")";

return out;

}

istream & operator>>(istream &in,Circle &c)

{

char ch;

double xv,yv,r;

in>>ch>>ch>>xv>>ch>>yv>>ch>>r>>ch;

return in;

}

void f(Plane const &p)

{

cout<<p.area()<<endl;

cout<<p.length()<<endl;

}

//主函数

int main(void)

{

double d1,d2;

cin>>d1>>d2;

Point p(d1,d2);

//Circle c;

/*请在这里填写第二部分答案*/

ofstream ofs;

ofs.open("s3.txt",ios::out);

ofs<<p;

ofs.close();

ifstream ifs;

ifs.open("s3.txt",ios::in);

ifs>>p;

ifs.close();

Circle c(p.getY(),p.getX(),p.getX()+p.getY());

ofstream ofs1("b3.dat",ios::out|ios::binary);

ofs1.write(reinterpret_cast<char *>(&c),sizeof(c));

ofs1.close();

ifstream ifs1("b3.dat",ios::in|ios::binary);

ifs1.read(reinterpret_cast<char *>(&c),sizeof(c));

ifs1.close();

f(c);

return 0;

}