Д. Стефенс - C++. Сборник рецептов

rho = 3, theta = 1.5708

rho = 5, theta = 0.643501

Существует естественная связь между полярными координатами и комплексными числами. Хотя эти понятия в какой-то мере взаимозаменяемы, использование одного и того же типа для представления разных концепций в целом нельзя считать хорошей идеей. Поскольку применение шаблона complexдля представления полярных координат не является элегантным решением, я предусмотрел приведенный в примере 11.25 класс полярных координат, допускающий более естественное применение.

Пример 11.35. Класс полярных координат

#include

#include

using namespace std;

template

struct BasicPolar {

public typedef BasicPolar self;

// конструкторы

BasicPolar() : m() {} BasicPolar(const self& x) : m(x.m) {}

BasicPolar(const T& rho, const T& theta) : m(polar(rho, theta)) {}

// операторы присваивания

self operator-() { return Polar(-m); }

self& operator+=(const self& x) { m += x.m; return *this; }

self& operator-=(const self& x) { m -= x.m; return *this; }

self& operator*=(const self& x) { m *= x.m; return *this; }

self& operator/=(const self& x) { m /= x.m; return *this; }

operator complex() const { return m; }

// открытые функции-члены

T rho() const { return abs(m); }

T theta() const { return arg(m); }

// бинарные операции

friend self operator+(self x, const self& y) { return x += y; }

friend self operator-(self x, const self& y) { return x -= y; }

friend self operator*(self x, const self& y) { return x *= y; }

friend self operator/(self x, const self& y) { return x /= y; }

// операторы сравнения

friend bool operator==(const self& x, const self& y) { return x.m == y.m; }

friend bool operator!=(const self& x, const self& y) { return x.m ! = y.m; }

private:

complex m;

};

typedef BasicPolar Polar;

int main() {

double rho = 3.0; // длина

double theta = 3.141592 / 2; // угол

Polar coord(rho, theta);

cout << "rho = " << coord.rho() << ", theta = " << coord.theta() << endl;

coord += Polar(4.0, 0.0);

cout << "rho = " << coord.rho() << ", theta = " << coord.theta() << endl;

system("pause");

}

В примере 11.35 с помощью typedefя определил тип Polarкак специализацию шаблона BasicPolar. Так удобно определять используемый по умолчанию тип, однако вы можете при необходимости специализировать шаблон BasicPolarдругим числовым типом. Такой подход используется в стандартной библиотеке в отношении классе string, который является специализацией шаблона basic_string.

Требуется реализовать основные арифметические операции и операции сравнения для набора бит, рассматривая его как двоичное представление целого числа без знака.

Программный код примера 11.36 содержит функции, которые позволяют выполнять арифметические операции и операции сравнения с шаблоном класса bitsetиз заголовочного файла , рассматривая его как целый тип без знака.

Пример 11.36. bitset_arithmetic.hpp

#include

#include

bool fullAdder(bool b1, bool b2, bool& carry) {

bool sum = (b1 ^ b2) ^ carry;

carry = (b1 && b2) || (b1 && carry) || (b2 && carry);

return sum;

}

bool fullSubtractor(bool b1, bool b2, bool& borrow) {

bool diff;

if (borrow) {

diff = !(b1 ^ b2);

borrow = !b1 || (b1 && b2);

} else {

diff = b1 ^ b2;

borrow = !b1 && b2;

}

return diff;

}

template

bool bitsetLtEq(const std::bitset& x, const std::bitset& y) {

for (int i=N-1; i >= 0; i--) {

if (x[i] && !y[i]) return false;

if (!x[i] && y[i]) return true;

}

return true;

}

template

bool bitsetLt(const std::bitset& x, const std::bitset& y) {

for (int i=N-1; i >= 0, i--) {

if (x[i] && !y[i]) return false;

if (!x[i] && y[i]) return true;

}

return false;

}

template

bool bitsetGtEq(const std::bitset& x, const std::bitset& y) {

for (int i=N-1; i >= 0; i--) {

if (x[i] && !y[i]) return true;

if (!x[i] && y[i]) return false;

}

return true;

}

template

bool bitsetGt(const std::bitset& x, const std::bitset& y) {

for (int i=N-1; i >= 0; i--) {

if (x[i] && !y[i]) return true;

if (!x[i] && y[i]) return false;

}

return false;

}

template

void bitsetAdd(std::bitset& x, const std::bitset& y) {

bool carry = false;

for (int i = 0; i < N; i++) {

x[i] = fullAdder(x[i], y[x], carry);

}

}

template

void bitsetSubtract(std::bitset& x, const std::bitset& y) {

bool borrow = false;

for (int i = 0; i < N; i++) {

if (borrow) {

if (x[i]) {

x[i] = y[i];

borrow = y[i];

} else {

x[i] = !y[i];

borrow = true;

}

} else {

if (x[i]) {

x[i] = !y[i];