• Turnin Code: cpp.hw5
• Due Date: 5/29 12:00 AM Hard Deadline

本次Turnin作業包含多個程式題，請為每一題建立一個資料夾，並將該題所要上傳的檔案放置其中後，再使用turnin指令上傳作業。請同學先為本次作業建立一個資料夾hw5，然後在hw5裡分別為每一題建立一個子資料夾，用以進行每一題的作答以及上傳。每一題的子資料夾名稱已寫於題目前方，請務必依照題目的規定建立子資料夾，例如第1題為p1、第2題為p2，餘依此類推。當我們完成某一個題目的作答後，就可以使用turnin指令將該題的答案上傳。以第1題為例，當我們在p1子資料夾裡完成作答後，就可以回到hw5資料夾，使用以下指令將其上傳：

[3:23 user@ws hw5] turnin▴cpp.hw5▴p1↵

當然，你也可以等到所有題目都完成後，回到hw5資料夾，使用以下指令將所有題目都加以上傳：

[3:23 user@ws hw5] turnin▴cpp.hw5p▴.↵

註：本文使用▴及↵代表空白字元與Enter換行字元，並且將使用者輸入的部份使用灰階方式顯示。

請使用C++語言設計一個名為Date的類別，用以提供各式與日期相關的操作。Date類別將可以儲存一個日期的年、月與日三個短整數，並提供包含TW、US與UK三種區域格式：

• TW: 年/月/日
• US: MM/DD/YYYY
• UK: DD/MM/YYYY

舉例來說，以2024年1月21日為例，使用TW、US與UK格式可表示如下：

• TW: 113/1/21
• US: 1/21/2024
• UK: 21/1/2024

Date類別的物件，可以使用toString()函式取得代表該日期的字串(string類別的物件)，其內容係依據區域(TW、US與UK)與顯示格式(Short與Full)而定。以2024年1月21日為例，toString()傳回的字串內容如下：

• TW+Short: 113/1/21
• US+Short: 1/21/2024
• UK+Short: 21/1/2024
• TW+Full: 民國113年1月21日
• US+Full: January 21st, 2024
• UK+Full: 21st January, 2024

再以1911年5月2日為舉例如下：

• TW+Short: -1/5/2
• US+Short: 5/2/1911
• UK+Short: 2/5/1911
• TW+Full: 民國前1年5月2日
• US+Full: May 2nd, 1911
• UK+Full: 2nd May, 1911

注意：若是呼叫toString()時，沒有給予引數，那麼預設傳回US+Short格式的字串內容。

請參考以下的main.cpp程式：

#include <iostream>
using namespace std;
#include "date.h"

int main()
{
    string dateStr;
    int m,d,y;

    Date d1 ("9/11/2021"); // 若無指定日期格式，預設為US
    Date d2;
    Date *d3, *d4=new Date("113/5/19", TW);
    Date d5;
    Date *older;

    cout << "Please input a date (US: MM/DD/YYYY): ";
    cin >> dateStr;    
    d2.setDate(dateStr);  // 若無指定日期格式，預設為US
    
    cout << "Please input a date (UK: DD/MM/YYYY): ";
    cin >> dateStr;
    d3=new Date();
    d3->setDate(dateStr,UK);

    d4->setDate(*d3);

    d4->setYear(d4->getYear()-1);
    
    cout << "Month: ";
    cin >> m;
    d5.setMonth(m);
    cout << "Day: ";
    cin >> d;
    d5.setDay(d);
    cout << "Year: ";
    cin >> y;
    d5.setYear(y);

    cout << "d1:" << endl;
    cout << "Default: " << d1.toString() << endl;
    cout << "US: "      << d1.toString(US, Short) << endl;
    cout << "UK: "      << d1.toString(UK, Short) << endl;
    cout << "TW: "      << d1.toString(TW, Short) << endl;
    cout << "US-F: "    << d1.toString(US, Full) << endl;
    cout << "UK-F: "    << d1.toString(UK, Full) << endl;
    cout << "TW-F: "    << d1.toString(TW, Full) << endl;

    cout << "d2:" << endl;
    cout << "Default: " << d2.toString() << endl;
    cout << "US: "      << d2.toString(US, Short) << endl;
    cout << "UK: "      << d2.toString(UK, Short) << endl;
    cout << "TW: "      << d2.toString(TW, Short) << endl;
    cout << "US-F: "    << d2.toString(US, Full) << endl;
    cout << "UK-F: "    << d2.toString(UK, Full) << endl;
    cout << "TW-F: "    << d2.toString(TW, Full) << endl;
    
    cout << "d3:" << endl;
    cout << "Default: " << d3->toString() << endl;
    cout << "US: "      << d3->toString(US, Short) << endl;
    cout << "UK: "      << d3->toString(UK, Short) << endl;
    cout << "TW: "      << d3->toString(TW, Short) << endl;
    cout << "US-F: "    << d3->toString(US, Full) << endl;
    cout << "UK-F: "    << d3->toString(UK, Full) << endl;
    cout << "TW-F: "    << d3->toString(TW, Full) << endl;

    cout << "d4:" << endl;
    cout << "Default: " << d4->toString() << endl;
    cout << "US: "      << d4->toString(US, Short) << endl;
    cout << "UK: "      << d4->toString(UK, Short) << endl;
    cout << "TW: "      << d4->toString(TW, Short) << endl;
    cout << "US-F: "    << d4->toString(US, Full) << endl;
    cout << "UK-F: "    << d4->toString(UK, Full) << endl;
    cout << "TW-F: "    << d4->toString(TW, Full) << endl;
    
    cout << "d5:" << endl;
    cout << "Default: " << d5.toString() << endl;
    cout << "US: "      << d5.toString(US, Short) << endl;
    cout << "UK: "      << d5.toString(UK, Short) << endl;
    cout << "TW: "      << d5.toString(TW, Short) << endl;
    cout << "US-F: "    << d5.toString(US, Full) << endl;
    cout << "UK-F: "    << d5.toString(UK, Full) << endl;
    cout << "TW-F: "    << d5.toString(TW, Full) << endl;

    cout << endl;

    if(d2.compare(*d3)==0)
    {
        cout << "d2 is equal to d3.\n";
    }
    else
    {
        older=d3->older(&d2);
        cout << "The date " << older->toString() << " is earlier than ";
        if(d3->compare(d2)>0)
            cout << d3->toString() << ".\n";
        else
            cout << d2.toString() << ".\n"; 
    }
    
}   

關於Date類別的定義，請參考以下的date.h檔案：

#include <string>
using namespace std;

enum Locale {TW, US, UK};
enum DateFormat { Short, Full};

class Date
{
private:
    short int year;
    short int month;
    short int day;
public:    
    Date();  
    Date(string dateStr);
    Date(string dateStr, Locale loc);
    
    void setDate(string dateStr);
    void setDate(string dateStr, Locale loc);
    void setDate(Date d);

    void setYear(short int y);
    short int getYear();
    void setMonth(short int m);
    short int getMonth();
    void setDay(short int d);
    short int getDay();
    
    Date *older(Date *d);
    int compare(Date d);
    
    string toString(); 
    string toString(Locale loc, DateFormat formt);
};

你必須完成名為date.cpp的C++語言程式，其中包含Date類別的實作。此程式完成後，可讓使用者輸入兩個日期，並將宣告在main.cpp裡的d1、d2、d3、d4、d5等日期輸出，並判定d3與d2的關係。此題的執行結果可參考如下：

本題的相關程式將使用以下的Makefile進行編譯：

all: main.cpp date.o
	c++ main.cpp date.o

date.o:	date.cpp date.h
	c++ -c date.cpp

clean:
	rm -f *.o *~ *.*~ a.out

請注意本題只需繳交date.cpp，其它檔案則不需繳交。

提示：你可能會需要使用定義在sstream裡的stringstream類別，請自行查閱相關資料。

請使用C++語言設計一個名為Star的類別，用以提供明星的基本資料維護。Star類別將可以儲存一個明星的姓名、性別、生日與地址，請先參考以下的star.h所定義的類別內容：

#include <iostream>
#include "date.h"
using namespace std;

enum Gender
{
    Male,
    Female,
    Undef
};

class Star
{
private:
    string name;
    Gender gender;
    Date birthday;
    char *address;

public:
    Star();
    Star(string name);
    Star(string name, Gender gender);
    Star(string name, Gender gender, string birthday, string address);
    Star(string name, Gender gender, string address);

    void setName(string n);
    string getName();
    void setGender(Gender g);
    Gender getGender();
    void setBirthday(string s);
    void setBirthday(Date d);
    void setBirthday(string s, Locale l);
    Date getBirthday();
    void setAddress(string s);
    string getAddress();
    void setAStar(string name, Gender gender, string birthday, string address);
    void show()
    {
        cout << name << "(" 
             << (gender == Male ? "Male" : gender == Female ? "Female" : "Undef")
             << "," << birthday.toString() << ") Address: " << address << endl;
    }
};

注意:在Star類別裡的birthday是使用p1所設計的Date類別進行宣告。

請完成star.cpp的程式碼，將上述定義在star.h裡的Star類別的建構函式與各個操作方法(member functions)加以實作完成，並使用下列main.cpp進行測試：

#include <iostream>
using namespace std;
#include "star.h"
#include <string>

int main()
{
  Star tom;

  tom.setName("Tom Cruise");
  tom.setGender(Male);
  tom.setBirthday("7/31/1962");
  tom.setAddress("No. 19, Happy Rd, NY");

  Star *kelly = new Star("Kelluy McGillis");
  kelly->setBirthday(Date("9/7/1957", UK));
  kelly->setGender(Female);

  Star val("Val Edward Kilmer", Male, "12/31/1959", "19 La Lita Ln, Santa Barbara, CA");
  Star meg("Meg Ryan", Female, "No. 101, Almond St, PA");
  meg.setBirthday(Date("12/19/1961"));

  tom.show();
  kelly->show();
  val.show();
  meg.show();
}

請參考以下的Makefile：

all: main.cpp star.o date.o
	c++ main.cpp star.o date.o
	
star.o:	star.cpp star.h
	c++ -c star.cpp

date.o:	date.cpp date.cpp
	c++ -c date.cpp

clean:
	rm -f *.o *~ *.*~ a.out

本題的執行結果如下：

請特別注意，此題Star類別中的address被宣告為char *，請依據其地址的字數動態地配置適切的記憶體位置（例如“No.▴19,▴Happy▴Rd,▴NY”，應使用「new char[21]」進行配置。此部份將會由助教進行人工的檢查，若沒有正確地進行動態記憶體配置，此題不予計分。

請注意本題只需繳交star.cpp以及date.cpp，其它檔案則不需繳交。

承上題。當你完成了Star類別的設計與實作後，現在可以進一步寫一個簡單的明星管理程式，讓我們可以輸入明星的資料。此程式預設先配置5個Star類別的物件所需的記憶體空間，並可在程式執行的過程中，依使用者指令將記憶體空間變為原本的兩倍。

此題程式執行時，將接收以下指令：

• i: 新增一個明星的資料
• l: 列出所有明星資料
• d: 將既有的記憶體空間倍增
• q: 結束程式

此題的執行結果可參考如下（日期皆為US美式）：

請注意：在以下的執行結果中，—所代表的是三個減號，也就是連續的 - - -

本題的相關程式將使用以下的Makefile進行編譯：

main: main.cpp star.o date.o
	c++ main.cpp star.o date.o

star.o:	star.cpp star.h
	c++ -c star.cpp

date.o:	date.cpp date.cpp
	c++ -c date.cpp

clean:
	rm -f *.o *~ *.*~ a.out

請注意本題只需繳交main.cpp、star.cpp與date.cpp，其它檔案則不需繳交。