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C++实现分数的加减乘除
2023-07-04 22:20:19 深夜i     --     --
C++ fractions addition subtraction multiplication division

在日常生活中,分数是我们经常会遇到的数学概念。而在编程中,也经常会需要进行对分数的处理。C++是一种非常流行的编程语言,在C++中实现分数的加减乘除也是很容易的。

首先,我们需要定义一个分数的结构体,用来表示分数的分子和分母:


struct Fraction

  int numerator; // 分子

  int denominator; // 分母

;

定义完结构体之后,我们就可以开始实现分数的加减乘除了。

1. 分数加法

分数的加法就是将两个分数的分子和分母相加,然后约分。实现起来很简单:


// 分数加法

Fraction fraction_add(Fraction f1, Fraction f2) {

  Fraction result;

  result.numerator = f1.numerator * f2.denominator + f2.numerator * f1.denominator;

  result.denominator = f1.denominator * f2.denominator;

  // 约分

  int gcd_result = gcd(result.numerator, result.denominator);

  result.numerator /= gcd_result;

  result.denominator /= gcd_result;

  return result;

}

其中,`gcd`函数用于求分子和分母的最大公约数,可以使用辗转相除法或者更高效的欧几里得算法实现。

2. 分数减法

分数的减法也是类似的,只需要将分数的分子和分母相减,然后约分即可:


// 分数减法

Fraction fraction_subtract(Fraction f1, Fraction f2) {

  Fraction result;

  result.numerator = f1.numerator * f2.denominator - f2.numerator * f1.denominator;

  result.denominator = f1.denominator * f2.denominator;

  // 约分

  int gcd_result = gcd(result.numerator, result.denominator);

  result.numerator /= gcd_result;

  result.denominator /= gcd_result;

  return result;

}

3. 分数乘法

分数的乘法也很简单,只需要将分数的分子和分母相乘即可:


// 分数乘法

Fraction fraction_multiply(Fraction f1, Fraction f2) {

  Fraction result;

  result.numerator = f1.numerator * f2.numerator;

  result.denominator = f1.denominator * f2.denominator;

  // 约分

  int gcd_result = gcd(result.numerator, result.denominator);

  result.numerator /= gcd_result;

  result.denominator /= gcd_result;

  return result;

}

4. 分数除法

分数的除法也比较容易实现,只需要将除数取倒数,然后进行乘法运算即可:


// 分数除法

Fraction fraction_divide(Fraction f1, Fraction f2) {

  Fraction result;

  result.numerator = f1.numerator * f2.denominator;

  result.denominator = f1.denominator * f2.numerator;

  // 约分

  int gcd_result = gcd(result.numerator, result.denominator);

  result.numerator /= gcd_result;

  result.denominator /= gcd_result;

  return result;

}

至此,我们已经实现了分数的四则运算,可以方便地进行分数的计算了。当然,在实际使用中,还需要注意分母为0的情况,以及整数与分数之间的相互转换等问题。

  
  

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