c++类和数组实验代码

Question

本次实验要求大家使用数组编程，完成一个“学生身体肥胖程度”的统计分析程序。身体肥胖程度用“身体质量指数”(BMI, Body Mass Index)评判，BMI计算公式为: ，其中 是体重，单位千克， 表示身高，单位米。BMI超过一定阈值表明身体超重或肥胖，不同年龄和性别，肥胖和超重的评判阈值不同。程序包括三个类BodyMeasurement、BMICutoffs以及BMITable。要求如下：1.用类BodyMeasurement表示一个学生的体检信息，体检信息包括四项：年林、性别、身高、体重。
1.1）用四个私有成员表示四项体检信息。
1.2）编写带参数的构造函数，参数值为上述四个信息的初始值。
1.3）编写4个公有成员函数，分别返回上述四个信息值。
1.4）编写公有成员函数getBMI，计算并返回身体质量指数。
1.5）编写公有成员函数show，在控制台上输出体检信息以及BMI数值。
2. 用类BMICutoffs表示某个年龄的男、女生身体肥胖程度的评判阈值：
2.1）用一个私有成员变量表示年龄。
2.2）使用两个私有成员变量分别表示男生身体超重和肥胖的阈值。
2.3）使用两个私有成员变量分别表示女生身体超重和肥胖的阈值。
2.4）编写带参数的构造函数，参数为上述5个私有成员变量的初始值。
2.5）编写一个公有成员函数show，在控制台上输出年龄以及4个阈值。
2.6）声明BMITable为BMICutoffs的友元类。
3.用类BMITable维护一个BMI阈值表格：
3.1）用私有的数组型静态常成员变量cutoff_table表示6~18岁青少年的BMI阈值。cutoff_table是BMICutoffs数组，包含13个元素（BMICutoffs对象），并初始化cutoff_table为以下表格（你可以拷贝下面的代码），表格中每一行表示一组阈值，其中的数值依次对应年龄、男超重阈值、男肥胖阈值、女超重阈值、女肥胖阈值。比如第一行表示6岁男孩超重和肥胖的BMI阈值分别为16.6,18.1，6岁女孩的超重和肥胖BMI阈值分别为16.3,17.9：cutoff_table[13] = { { 6,16.6,18.1,16.3,17.9}, { 7,17.4,19.2,17.2,18.9}, { 8,18.1,20.3,18.1,19.9}, { 9,18.9,21.4,19.0,21.0}, {10,19.6,22.5,20.0,22.1}, {11,20.3,23.6,21.1,23.3}, {12,21.0,24.7,21.9,24.5}, {13,21.9,25.7,22.6,25.6}, {14,22.6,26.4,23.0,26.3}, {15,23.1,26.9,23.4,26.9}, {16,23.5,27.4,23.7,27.4}, {17,23.8,27.8,23.8,27.7}, {18,24.0,28.0,24.0,28.0}};
3.2)编写静态成员函数printTable，在控制台输出上述表格。请参考下图所示的输出格式：3.3）编写静态成员函数checkBMI，根据年龄、性别以及BMI数值，判断身体状况，身体状况分为四类：正常(Normal)、超重(Overweight)、肥胖(Obesity)以及未知(Unknown)。请用下面的枚举类表示这四种状态：enum class BodyState { Normal = 0, OverWeight = 1, Obesity = 2, Unknown = 3};判断方法为：首先根据年龄和性别，在cutoff_table中找到对应年龄和性别的超重阈值和肥胖阈值，如果没有找到，返回Unknown。如果BMI<超重阈值，返回Normal；否则如果BMI<肥胖阈值，返回Overweight；否则返回Obesity。 例如下面代码定义了一个体检记录John，经过BMITable::checkBMI判别后，应返回Normal：//16岁，身高1.86米，体重80公斤BodyMeasurement John(16, 'M', 1.86, 80);BodyState state = BMITable::checkBMI(John.getGender(), John.getAge(), John.getBMI());
4.编写一个自由函数analyze，用于对一组体检信息进行统计分析：判别出其中哪些同学身体超重、哪些同学肥胖。输出超重和肥胖同学的体检信息以及超重/肥胖诊断结果。统计超重和肥胖同学所占的百分比，并输出。该函数的输入参数是一个BodyMeasurement对象数组，无返回值。请参考下面的输出结果： 图2 统计分析输出格式
5.1）定义一个体检信息对象，输出该体检信息以及肥胖程度检测结果。
5.2）用BMITable类输出BMI阈值表格（如图1所示）。
5.3）定义并初始化一个体检信息对象数组，数组中包含40个学生的体检信息，调用analyze函数对这一组信息进行统计分析，输出结果如图2所示。

Answer 1

由人工智能和答主提供，可以参考如下，如果回答的不正确，及时评论区回复，我追加回答，谢谢。

以下代码可以正常跑通，您先看看是不是您要的结果：

代码：

#include <iostream>
#include <iomanip>  // 用于设置输出格式
#include <string>
#include <locale.h>

// 枚举类型定义身体状态
enum class BodyState {
    Normal = 0,
    OverWeight = 1,
    Obesity = 2,
    Unknown = 3
};

// 声明类 BMICutoffs，以便在 BMITable 中使用
class BMICutoffs;

// 类 BodyMeasurement 表示一个学生的体检信息
class BodyMeasurement {
public:
    // 带参数的构造函数
    BodyMeasurement(int age, char gender, double height, double weight);

    // 公有成员函数，用于获取体检信息的各项数值
    int getAge() const;
    char getGender() const;
    double getHeight() const;
    double getWeight() const;

    // 计算并返回身体质量指数 (BMI)
    double getBMI() const;

    // 在控制台上输出体检信息以及BMI数值
    void show() const;

private:
    int age;
    char gender;
    double height;
    double weight;
};

// 类 BMICutoffs 表示某个年龄的男、女生身体肥胖程度的评判阈值
class BMICutoffs {
private:
    int age;
    double maleOverweightThreshold, maleObesityThreshold, femaleOverweightThreshold, femaleObesityThreshold;

public:
    // 带参数的构造函数
    BMICutoffs(int age, double maleOverweight, double maleObesity, double femaleOverweight, double femaleObesity);

    // 在控制台上输出年龄以及4个阈值
    void show() const;

    // 声明 BMITable 为 BMICutoffs 的友元类
    friend class BMITable;
};

// 类 BMITable 维护一个BMI阈值表格
class BMITable {
private:
    static const BMICutoffs cutoff_table[];

public:
    // 在控制台上输出BMI阈值表格
    static void printTable();

    // 根据年龄、性别以及BMI数值，判断身体状况
    static BodyState checkBMI(char gender, int age, double bmi);
};

// 定义类 BodyMeasurement 的成员函数
BodyMeasurement::BodyMeasurement(int age, char gender, double height, double weight)
    : age(age), gender(gender), height(height), weight(weight) {}

int BodyMeasurement::getAge() const { return age; }

char BodyMeasurement::getGender() const { return gender; }

double BodyMeasurement::getHeight() const { return height; }

double BodyMeasurement::getWeight() const { return weight; }

double BodyMeasurement::getBMI() const {
    return weight / (height * height);
}

void BodyMeasurement::show() const {
    std::wcout << L"年龄: " << age << L"岁, 性别: " << gender << L", 身高: " << height << L"米, 体重: " << weight << L"公斤" << std::endl;
}

// 定义类 BMICutoffs 的成员函数
BMICutoffs::BMICutoffs(int age, double maleOverweight, double maleObesity, double femaleOverweight, double femaleObesity)
    : age(age), maleOverweightThreshold(maleOverweight), maleObesityThreshold(maleObesity),
      femaleOverweightThreshold(femaleOverweight), femaleObesityThreshold(femaleObesity) {}

void BMICutoffs::show() const {
    std::wcout << L"年龄: " << age << L", 男生超重阈值: " << maleOverweightThreshold
              << L", 男生肥胖阈值: " << maleObesityThreshold
              << L", 女生超重阈值: " << femaleOverweightThreshold
              << L", 女生肥胖阈值: " << femaleObesityThreshold << std::endl;
}

// 定义类 BMITable 的成员函数
const BMICutoffs BMITable::cutoff_table[] = {
    {6, 16.6, 18.1, 16.3, 17.9},
    {7, 17.4, 19.2, 17.2, 18.9},
    {8, 18.1, 20.3, 18.1, 19.9},
    {9, 18.9, 21.4, 19.0, 21.0},
    {10, 19.6, 22.5, 20.0, 22.1},
    {11, 20.3, 23.6, 21.1, 23.3},
    {12, 21.0, 24.7, 21.9, 24.5},
    {13, 21.9, 25.7, 22.6, 25.6},
    {14, 22.6, 26.4, 23.0, 26.3},
    {15, 23.1, 26.9, 23.4, 26.9},
    {16, 23.5, 27.4, 23.7, 27.4},
    {17, 23.8, 27.8, 23.8, 27.7},
    {18, 24.0, 28.0, 24.0, 28.0}
};

void BMITable::printTable() {
    for (const BMICutoffs &cutoff : cutoff_table) {
        cutoff.show();
    }
}

BodyState BMITable::checkBMI(char gender, int age, double bmi) {
    for (const BMICutoffs &cutoff : cutoff_table) {
        if (cutoff.age == age) {
            if (gender == 'M') {
                if (bmi < cutoff.maleOverweightThreshold) {
                    return BodyState::Normal;
                } else if (bmi < cutoff.maleObesityThreshold) {
                    return BodyState::OverWeight;
                } else {
                    return BodyState::Obesity;
                }
            } else if (gender == 'F') {
                if (bmi < cutoff.femaleOverweightThreshold) {
                    return BodyState::Normal;
                } else if (bmi < cutoff.femaleObesityThreshold) {
                    return BodyState::OverWeight;
                } else {
                    return BodyState::Obesity;
                }
            }
        }
    }
    return BodyState::Unknown;
}

// 自由函数 analyze，对一组体检信息进行统计分析
void analyze(const BodyMeasurement students[], int numStudents) {
    int overweightCount = 0;
    int obesityCount = 0;

    for (int i = 0; i < numStudents; ++i) {
        BodyMeasurement student = students[i];
        student.show();

        double bmi = student.getBMI();
        BodyState state = BMITable::checkBMI(student.getGender(), student.getAge(), bmi);

        switch (state) {
            case BodyState::OverWeight:
                std::wcout << L"BMI状态: 超重" << std::endl;
                overweightCount++;
                break;
            case BodyState::Obesity:
                std::wcout << L"BMI状态: 肥胖" << std::endl;
                obesityCount++;
                break;
            default:
                std::wcout << L"BMI状态: 正常" << std::endl;
                break;
        }
        std::wcout << std::endl;
    }

    double overweightPercentage = static_cast<double>(overweightCount) / numStudents * 100.0;
    double obesityPercentage = static_cast<double>(obesityCount) / numStudents * 100.0;

    std::wcout << L"超重百分比: " << overweightPercentage << L"%" << std::endl;
    std::wcout << L"肥胖百分比: " << obesityPercentage << L"%" << std::endl;
}

int main() {
    setlocale(LC_ALL, "");  // 设置本地化环境为默认值
    BodyMeasurement students[] = {
        {16, 'M', 1.86, 80},
        // 添加更多学生信息
    };

    analyze(students, sizeof(students) / sizeof(students[0]));

    return 0;
}