N维整型向量类
一、问题描述。
线性代数里面我们学习过n维向量，请用类vector_N来封装n维整型向量，成员如下；
私有数据成员:
² 向量维数n， int型
² 指针 p，int型
公有函数成员:
- 无参默认构造函数，在该函数中，将n置0，将p置null;
- 重载输入输出运算符，输入运算符，先指定向量维数，若输入为非正整数，则提示错误信息，“Error Length!”然后退出程序，若维数输入正确则分配长度为n的动态内存，并用指针p指向该内存，输出运算符依次输出向量各元素即可；
- 重载向量的加法+、减法-、数乘*（乘数在前，乘数为int型）这三运算符；
- 重载[]运算，例如，向量a=(1,2,3,4)，a[0]的值为1，若下标越界，则输出“Error Index”，然后退出程序；
- 返回向量维数的函数；
- 将两个向量的内积运算定义为vector_N的友元函数；
在主函数中定义两个vector_N类对象v1，v2，均不带参数，之后对两个对象进行输入赋值，输入数乘运算的乘数，输入待取元素的下标，对两个向量进行加、减、数乘和内积运算，并将结果输出，输出v1中对应下标对应的元素。加法、减法和内积运算先判断两向量维数是否一致，若一致则输出运算结果，否则输出错误提示信息“Mismatch Length!”
二、设计思路。
1.此类需要用到动态内存的分配，所以在析构函数中应释放空间，并将指针置null，将维数n置0
2.需要显式定义复制构造函数vector_N(vector_N &)
3.需要重载复制运算符 vector_N operator= (vector_N &)
4.退出程序用函数 _exit(0)
5.返回值类型需要为引用的形式，另一方面，在使用时就要考虑不能返回临时变量的引用
三、程序流程图。
四、代码实现。
#include<iostream>
#include <cmath>
#include <string>
using namespace std;
class vector_N{
private:
int n;
int *p;
public:
vector_N(int nn = 0, int *pp = NULL);
vector_N(vector_N& p);
friend istream& operator>>(istream& input, vector_N& N);
friend ostream& operator<<(ostream& output, vector_N& N);
vector_N operator+(vector_N B);
vector_N operator-(vector_N B);
float operator*(vector_N B);
vector_N operator*(int B);
float operator[](int b);
bool check(vector_N B);
};
vector_N:: vector_N(int nn, int *pp ) : n(nn), p(pp){}
vector_N::vector_N(vector_N& pp)
{
n = pp.n;
p = pp.p;
}
bool vector_N:: check(vector_N B)
{
if (n != B.n){
cout << "Mismatch Length!" << endl;
return false;
}
else{
return true;
}
}
vector_N vector_N:: operator+(vector_N A)
{
vector_N sum(A);
if (check(A))
{
for (int i = 0; i < A.n; i++)
{
sum.p[i] = p[i] + A.p[i];
}
return sum;
}
else
{
exit(0);
}
}
vector_N vector_N:: operator-(vector_N B)
{
vector_N sum(B);
if (check(B))
{
for (int i = 0; i < B.n; i++)
{
sum.p[i] = this->p[i] - B.p[i];
}
return sum;
}
else
{
exit(0);
}
}
float vector_N:: operator*(vector_N B)
{
vector_N sum(B);
float sum1 = 0;
if (check(B))
{
for (int i = 0; i < B.n; i++)
{
sum.p[i] = p[i] * B.p[i];
sum1 += sum.p[i];
}
return sum1;
}
else
{
exit(0);
}
}
vector_N vector_N:: operator*(int B)
{
vector_N re(n,p);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
re.p[i] = p[i] * n;
}
return re;
}
float vector_N:: operator[](int b)
{
return p[b];
}
istream& operator>>(istream& input, vector_N& N)
{
input >> N.n;
if (N.n <= 0){
cout << "Error Lenth!" << endl;
exit(0);
}
else{
N.p = new int[N.n];
for (int i = 0; i < N.n; i++)
{
input >> N.p[i];
}
}
}
ostream& operator<<(ostream& output, vector_N& N)
{
for (int i = 0; i < N.n; i++)
{
if (i == 0) output << "(";
output << N.p[i];
if (i != N.n - 1)
output << ",";
if (i == N.n-1) output << ")"<<endl;
}
return output;
}
int main()
{
vector_N a, b, c; int w,e;
cin >> a;
cin.sync();
cin >> b;
cout << "请输入数乘的乘数" << endl;
cin >> w;
cin.sync();
cout << "请输入待取元素下标" << endl;
cin >> e;
cout << "v1+v2=" << a + b << endl;
cout << "v1-v2=" << a - b << endl;
cout << "v1*v2=" << a*b << endl;
cout << "v1数乘结果为" << a*w << endl;
cout << "v1的结果为:" << a[e] << endl;
}
