1.前言

所期待实现的功能包括：

1.复数的初始化
2.销毁复数
3.获取复数的实部、虚部
4.复数的四则运算
5.如何正确地表示运算过程并输出结果

2.内容

1.头文件 Complex.h

#pragma once    //保证编译一次
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>   //exit
#include <stdbool.h> //bool
typedef struct {double Real, Imag;bool exist_r, exist_i;
}Complex;
void InitComplex(Complex* c, double real, double  imag);  //初始化
void DestroyComplex(Complex* c);   //销毁复数
double GetReal(Complex c);    //获取复数的实部
double GetImag(Complex c);   //获取复数的虚部
Complex Add(Complex c1, Complex c2);  //  +
Complex Sub(Complex c1, Complex c2); //  -
Complex Mul(Complex c1, Complex c2); //  *
Complex Div(Complex c1, Complex c2); //  /
void PrintComplex(Complex c);    //输出复数[被PrintRes调用]
void PrintRes(Complex c1, Complex c2, Complex c3, char op);  //输出答案
//注1：不用typedef时，定义时要加struct
//注2: 为了较小地影响精度 以及 保持美观，运算结果只保留一位小数输出

2.实现 Complex.c

#include <stdio.h>
#include <Complex.h>
#include <stdbool.h>
typedef struct{double Real, Imag;bool exist_r, exist_i;
}Complex;char op[] = { ' ','+','-','*','/' };void InitComplex(Complex *c, double real, double  imag)
{c->Real = real, c->Imag = imag;c->exist_r = true, c->exist_i = true;puts("Init Successfully");
}void DestroyComplex(Complex *c)
{if (c->exist_r || c->exist_i){c->exist_r = c->exist_i = false;puts("Destroyed Successfully");}else{puts("ERROR ! Invalid Destroy !");exit(0);}
}double GetReal(Complex c)
{if (c.exist_r) return c.Real;else{puts("ERROR ! Invalid Get Real !");exit(0);}
}
double GetImag(Complex c)
{if (c.exist_i) return c.Imag;else{puts("ERROR ! Invalid Get Imag !");exit(0);}
}// +
Complex Add(Complex c1,Complex c2)
{if (c1.exist_r && c1.exist_i && c2.exist_r && c2.exist_i){Complex c3;c3.Real = c1.Real + c2.Real;c3.Imag = c1.Imag + c2.Imag;return c3;}else{puts("ERROR ! Complex Has Been Destroyed !");exit(0);}
}
// -
Complex Sub(Complex c1,Complex c2)
{if (c1.exist_r && c1.exist_i && c2.exist_r && c2.exist_i){Complex c3;c3.Real = c1.Real - c2.Real;c3.Imag = c1.Imag - c2.Imag;return c3;}else{puts("ERROR ! Complex Has Been Destroyed !");exit(0);}
}// *
Complex Mul(Complex c1,Complex c2)
{if (c1.exist_r && c1.exist_i && c2.exist_r && c2.exist_i){Complex c3;c3.Real = c1.Real * c2.Real - c1.Imag * c2.Imag;c3.Imag = c1.Real * c2.Imag + c1.Imag * c2.Real;return c3;}else{puts("ERROR ! Complex Has Been Destroyed !");exit(0);}
}//  /
Complex Div(Complex c1,Complex c2)
{if (c1.exist_r && c1.exist_i && c2.exist_r && c2.exist_i){double t = c2.Real * c2.Real + c2.Imag * c2.Imag;if (t){Complex c3;double r = (c1.Real * c2.Real + c1.Imag * c2.Imag) / t;double i = (c1.Imag * c2.Real - c1.Real * c2.Imag) / t;c3.Real = r;c3.Imag = i;return c3;}else{puts("The Divisor Is Zero !");exit(0);}}else{puts("ERROR ! Complex Has Been Destroyed !");exit(0);}
}void PrintComplex(Complex c)
{if (c.exist_r || c.exist_i){//存在实部if (c.exist_r){//实部为0if (!c.Real){//虚部存在if (c.exist_i && c.Imag)printf("%.1lfi", c.Imag);else //虚部不存在 或者 虚部为0printf("0");}else //实部不为0{//虚部存在if (c.exist_i && c.Imag){//正负号处理if(c.Imag > 0)printf("%.1lf+%.1lfi", c.Real, c.Imag);elseprintf("%.1lf%.1lfi", c.Real, c.Imag);}else  //虚部不存在 或者 虚部为0printf("%.1lf", c.Real);}}}else  //实部、虚部均不存在puts("ERROR ! Invalid Print !");
}
void PrintRes(Complex c1, Complex c2, Complex c3,char op)
{PrintComplex(c1);printf(" %c ", op);PrintComplex(c2);printf(" = ");PrintComplex(c3);puts("");
}int main()
{//InitComplex c1,c2,c3;puts("请输入复数c1的实部和虚部：");double r1, i1;scanf("%lf%lf", &r1, &i1);InitComplex(&c1, r1, i1);puts("请输入复数c2的实部和虚部：");double r2, i2;scanf("%lf%lf", &r2, &i2);InitComplex(&c2, r2, i2);//Choose Operationprintf("请选择运算方式：\n1. +  2. - \n3. *  4. /\n");int cs;scanf("%d", &cs);while (cs < 1 || cs >4){puts("Invalid Operation ! Please reinput :");scanf("%d", &cs);}switch (cs){case 1: {//Operation: Addc3 = Add(c1, c2);break;}case 2:{//Operation: Subc3 = Sub(c1, c2);break;}case 3:{//Operation: Mulc3 = Mul(c1, c2);break;}case 4:{//Operation: Divc3 = Div(c1, c2);break;}}//OutputPrintRes(c1, c2, c3,op[cs]);return 0;
}

3.总结及思路提示

1.初始化

运用指针，修改结构体复数的实部、虚部，并且将exist_r 、exist_i 赋为true，表示实部、虚部未被销毁

2.销毁

由于C语言中无引用，则不利于销毁操作，则取巧，用两个bool类型的变量记录复数的实部、虚部是否被销毁

3.四则运算

// +
(a+bi) + (c+di) = (a+c) + (b+d)i
// -
(a+bi) - (c+di) = (a-c) + (b-d)i;
// *
(a+bi) * (c+di) = ac + adi +bci - bd = (ac-bd) + (ad+bc)
// /
(a+bi) / (c+di) = (a+bi)(c-di)/(c+di)(c-di) = ( (ac+bd) + (bc-ad)i ) / (c^2 + d^2)

4.输出格式注意点

1. 已经销毁的部分不输出
2. 负数 、 零  的特判输出
3. 连接实部、虚部的符号

4.更新日志

2022.9.8 整理

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