6-10 万有引力 - C/C++ 操作符重载

分数 15
作者海洋饼干叔叔
单位重庆大学

Particle类型用于表示处于三维空间中的质点，其包括如下成员：① 三个浮点数成员x、y和z表示质点在三维空间中的坐标；② 浮点数成员mass表示质点的质量；③ 接受空间坐标和质量参数的构造函数；④ 自定义operator-()操作符函数用于计算两个质点间的万有引力，即表达式p1 – p2调用执行p1的operator-()操作符函数，计算质点p1和p2间的万有引力。

万有引用公式F = GMm/r²中，万有引力常数G = 6.67×10-11N·m²/kg²。
请依据上述描述，设计Particle类，使得下述代码能正常执行。
注意：天文数字都很大，建议浮点数全部采用long double类型。

裁判测试程序样例：

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;//在此处定义Particle类及其重载operator+()操作符函数int main()
{long double x, y, z, mass;cin >> x >> y >> z >> mass;Particle p1(x,y,z,mass);cin >> x >> y >> z >> mass;const Particle p2(x,y,z,mass);long double force = p1 - p2;printf("Gravity between two objects = %.1Lf N",force);return 0;
}

输入样例：

0 0 0 5.965e15
0 0 38400000 7.342e14

输出样例：

Gravity between two objects = 198101.7 N

说明：输入输出中的所有数据均为标准单位，坐标为米，质量为kg。

请注意：函数题只需要提交相关代码片段，不要提交完整程序。

解题代码

long double G = 6.67e-11;
class Particle
{public:long double p_x, p_y, p_z, p_mass, result;Particle(long double x, long double y, long double z, long double mass);long double operator-(const Particle& p2){long double r;//计算两质点间的距离 rr = pow(this->p_x - p2.p_x, 2) + pow(this->p_y - p2.p_y,2) + pow(this->p_z - p2.p_z, 2);this->result = G * this->p_mass * p2.p_mass / r;return this->result;}
};
Particle::Particle(long double x, long double y, long double z, long double mass)
{p_x = x;p_y = y;p_z = z;p_mass = mass;
}

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