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1034 有理數四則運算 (20分)

題目

本題要求編寫程式,計算 2 個有理數的和、差、積、商。
輸入格式
輸入在一行中按照 a1/b1 a2/b2 的格式給出兩個分數形式的有理數,其中分子和分母全是整型範圍內的整數,負號只可能出現在分子前,分母不為 0。

輸出格式
分別在 4 行中按照 有理數1 運算子 有理數2 = 結果 的格式順序輸出 2 個有理數的和、差、積、商。注意輸出的每個有理數必須是該有理數的最簡形式 k a/b,其中 k 是整數部分,a/b 是最簡分數部分;若為負數,則須加括號;若除法分母為 0,則輸出 Inf。題目保證正確的輸出中沒有超過整型範圍的整數。

輸入樣例:

2/3 -4/2

輸出樣例:

2/3 + (-2) = (-1 1/3)
2/3 - (-2) = 2 2/3
2/3 * (-2) = (-1 1/3)
2/3 / (-2) = (-1/3)

輸入樣例:

5/3 0/6

輸出樣例:

1 2/3 + 0 = 1 2/3
1 2/3 - 0 = 1 2/3
1 2/3 * 0 = 0
1 2/3 / 0 = Inf

解析

  主要難在有理數輸出的格式問題,單獨寫了一個Print()來處理,Reduce()用來化簡的
  結果全部儲存在結構體同一個位置,分4次計算4次輸出
  對於一個有理數,先化簡再輸出,化簡用的比較簡單的方法,分子分母同時除同一個數這樣子
  四則運算部分就是,你怎麼算就怎麼寫嘛,通分,乘,除這樣子
  輸出分大於0,小於0情況,不同在於是否有括號,然後根據分子是否大於分母,輸出整數部分
  注意使用long int,否則乘除可能存在溢位

答案

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<string>

using namespace std;
struct N{
    long int a; //分子
    long int b; //分母
    long int c; 
}n[3];
void Reduce(int i){
    int p = max(abs(n[i].a),abs(n[i].b));
    for(int j = 2 ; j <= sqrt(p) ; j ++ ){
        if(n[i].a % j == 0 && n[i].b % j == 0 ){
            n[i].a /= j;
            n[i].b /= j;
            j = 1;
        }
    }
}
void Print(int i){
    if(n[i].a == 0){
        printf("0");
    }else if(n[i].a > 0){ //大於0情況
        if(n[i].b == 1){
            printf("%ld",n[i].a);
        }else if(n[i].a > n[i].b){
            n[i].c = n[i].a / n[i].b;
            if(n[i].a % n[i].b >0){
                printf("%ld %ld/%ld",n[i].c,n[i].a % n[i].b,n[i].b);
            }else{
                printf("%ld",n[i].c);
            }
        }else{
            printf("%ld/%ld",n[i].a,n[i].b);
        }
    }else if(n[i].a <0){//小於0情況
        if(n[i].b == 1){
            printf("(%ld)",n[i].a);
        }else if(-n[i].a > n[i].b){
            n[i].c = n[i].a / n[i].b;
            if(-n[i].a % n[i].b >0){
                 printf("(%ld %ld/%ld)",n[i].c,-n[i].a % n[i].b,n[i].b);
            }else{
                printf("%ld",n[i].c);
            }
        }else{
            printf("(%ld/%ld)",n[i].a,n[i].b);
        }
    }       
}
int main(){

    scanf("%ld/%ld %ld/%ld",&n[0].a,&n[0].b,&n[1].a,&n[1].b);
    Reduce(0);Reduce(1);

    //加法
    n[2].a = n[0].a * n[1].b +  n[1].a * n[0].b;
    n[2].b = n[0].b * n[1].b;
    Reduce(2);Print(0);cout<<" + ";Print(1);cout<<" = ";Print(2);cout <<endl;

    //減法
    n[2].a = n[0].a * n[1].b  -  n[1].a * n[0].b;
    n[2].b = n[0].b * n[1].b;
    Reduce(2);Print(0);cout<<" - ";Print(1);cout<<" = ";Print(2);cout<<endl;

    //乘法
    n[2].a = n[0].a * n[1].a;
    n[2].b = n[0].b * n[1].b;Reduce(2);Print(0);cout<<" * ";Print(1);cout<<" = ";Print(2);cout<<endl;

    //除法
    n[2].a = n[0].a * n[1].b;
    n[2].b = n[0].b * n[1].a;
    if(n[2].b < 0){
        n[2].a = - n[2].a;
        n[2].b = - n[2].b;
    }
    Reduce(2);Print(0);cout<<" / ";Print(1);cout<<" = ";
    if(n[1].a == 0 ){
        cout<<"Inf"; //除數是0
    }else{
        Print(2);
    }
}