根据给定的文件信息，我们将深入探讨如何在Java中实现一个复数类`Complex`，该类能够执行基本的数学运算如加法和减法，并且可以正确地输出运算结果。
### 复数类 `Complex` 的设计与实现
#### 1. 类的设计
我们来定义复数类`Complex`。复数由两部分组成：实部（real part）和虚部（imaginary part）。在Java中，我们可以用两个`double`类型的实例变量来表示这两个部分。
```java
public class Complex {
private double realPart; // 实部
private double imagPart; // 虚部
// 构造函数
public Complex(double real, double imag) {
this.realPart = real;
this.imagPart = imag;
}
// 获取实部的方法
public double getRealPart() {
return realPart;
}
// 获取虚部的方法
public double getImagPart() {
return imagPart;
}
}
```
#### 2. 实现复数的加法
接下来，我们需要实现两个复数相加的功能。复数加法遵循的原则是：两个复数的实部分别相加，虚部分别相加。我们可以通过创建一个方法来完成这个操作。
```java
// 复数相加的方法
public Complex add(Complex other) {
double newReal = this.realPart + other.getRealPart();
double newImag = this.imagPart + other.getImagPart();
return new Complex(newReal, newImag);
}
```
#### 3. 实现复数的减法
与加法类似，复数的减法也是将两个复数的实部分别相减，虚部分别相减。
```java
// 复数相减的方法
public Complex subtract(Complex other) {
double newReal = this.realPart - other.getRealPart();
double newImag = this.imagPart - other.getImagPart();
return new Complex(newReal, newImag);
}
```
#### 4. 输出运算结果
为了验证我们的实现是否正确，我们需要编写一个`toString`方法来格式化输出复数的形式。
```java
// 输出复数的方法
@Override
public String toString() {
if (imagPart >= 0) {
return realPart + " + " + imagPart + "i";
} else {
return realPart + " - " + Math.abs(imagPart) + "i";
}
}
```
#### 5. 测试代码
我们需要编写一个主函数来测试我们的`Complex`类的功能。
```java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Complex num1 = new Complex(6, -23); // 创建复数对象num1
Complex num2 = new Complex(1, -7); // 创建复数对象num2
System.out.println("num1: " + num1);
System.out.println("num2: " + num2);
// 计算并输出复数的和
Complex sum = num1.add(num2);
System.out.println("Sum: " + sum);
// 计算并输出复数的差
Complex difference = num1.subtract(num2);
System.out.println("Difference: " + difference);
}
}
```
通过以上步骤，我们成功地实现了复数类`Complex`，它可以执行加法、减法运算，并能正确输出运算结果。这样的实现不仅可以帮助我们更好地理解复数的基本概念和运算规则，还能为更复杂的数学计算打下坚实的基础。
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