/* Costruire la classe "Razionale" con due dati privati
   che rappresentano il numeratore ed il denominatore.
   
   Scrivere un programma che chieda all'utente di inserire due
   numeri razionali (nella forma `n/d', fare l'overloading dell'operatore
   `>>') e il simbolo di operazione che si vuole eseguire
   (somma, sottrazione, moltiplicazione o divisione).
   Queste operazioni verranno eseguite utilizzando
   l'overloading di operatori (`+', `-', `*', `/').
   
   Restituire i risultati (sempre nella forma `n/d', fare l'overloading
   dell'operatore `<<') semplificati, cioe', le frazioni devono essere
   ridotte ai minimi termini.
   
   Ripetere l'esercizio fintanto che il risultato dell'operazione
   risulta positivo (overloading dell'operatore `>' o dell'operatore `<').
*/   

#include <iostream>

class Razionale {
private:
  // Numeratore.
  int n;
  // Denominatore.
  int d;
  
  // Calcola il massimo comune divisore tra due interi.
  int mcd(int x,int y);
  
public:
  // Costruttore di default.
  Razionale();
  
  // Costruttore con parametri.
  Razionale(int num, int den);

  // Overloading operatore `+'.
  Razionale operator+(const Razionale& x) const;

  // Overloading operatore `-'.
  Razionale operator-(const Razionale& x) const;  
  
  // Overloading operatore `*'.
  Razionale operator*(const Razionale& x) const;

  // Overloading operatore `/'.
  Razionale operator/(const Razionale& x) const;
  
  // Overloading operatore `>'.
  int operator>(const Razionale& x) const;
  
  // Riduce ai minimi termini la frazione e, se il numero
  // e' negativo, lega il segno `-' al numeratore.
  void semplifica();
  
  // Stampa il numero razionale nella forma `n/d'.
  void stampa(ostream& s_out) const;

  // Legge il numero razionale nella forma `n/d'.
  void leggi(istream& s_in);
};

int
Razionale::mcd(int x,int y) {
  int r = y;
  while (r != 0){
    r = x % y;
    x = y; 
    y = r;
  }
  return x;       	    
}

Razionale::Razionale() {
  n = 0;
  d = 1;
}

Razionale::Razionale(int num, int den = 1) {
  n = num;
  if (den == 0) {
    cout << "ATTENZIONE!: denominatore nullo" << endl;
    // Mettere `d = 1' e' una scelta
    // (non bella, vedremo come si puo' migliorare).
    d = 1;
  }
  else
    d = den;
}

Razionale
Razionale::operator+(const Razionale& x) const {
  Razionale risultato;
  risultato.d = d * x.d;
  risultato.n = n * x.d + x.n * d;
  risultato.semplifica();
  return risultato;
}

Razionale
Razionale::operator-(const Razionale& x) const {  
  Razionale risultato;
  risultato.d = d * x.d;
  risultato.n = n * x.d - x.n * d;
  risultato.semplifica();
  return risultato;
}

Razionale
Razionale::operator*(const Razionale& x) const {  
  Razionale risultato;
  risultato.d = d * x.d;
  risultato.n = n * x.n;
  risultato.semplifica();
  return risultato;
}

Razionale
Razionale::operator/(const Razionale& x) const {  
  Razionale risultato;
  risultato.d = d * x.n;
  risultato.n = n * x.d;
  risultato.semplifica();
  return risultato;
}

int
Razionale::operator>(const Razionale& x) const {
  return (n * x.d > d * x.n);
}

void
Razionale::semplifica() {
  int m = mcd(abs(n), abs(d));
  n = n / m;
  d = d / m;
  if ((n < 0 && d < 0) || (n > 0 && d < 0)) {
    n *= -1;
    d *= -1;
  }
}

void
Razionale::stampa(ostream& s_out) const {
  s_out << n << '/' << d;
}

void
Razionale::leggi(istream& s_in) {
  int num, den;
  char sep;
  s_in >> num >> sep >> den;
  if (sep != '/')
    cout << "ATTENZIONE!: errore sintattico nella frazione" << endl;
  else {
    n = num;
    if (den == 0) {
      cout << "ATTENZIONE!: denominatore nullo" << endl;
      // Mettere `d = 1' e' una scelta
      // (non bella, vedremo come si puo' migliorare).
      d = 1;
    }
    else
      d = den;
  }
}

ostream&
operator<<(ostream& s_out, const Razionale& r) {
  r.stampa(s_out);
  return s_out;
}

istream&
operator>>(istream& s_in, Razionale& r) {
  r.leggi(s_in);
  return s_in;
}

int main() {
  Razionale c;
  char op;
  do {
    Razionale a;
    Razionale b;
    cout << endl << "Immettere i due numeri razionali nella forma `n/d':";
    cout << endl << "x = ";
    cin >> a;
    cout << endl << "y = ";
    cin >> b;

    cout << endl << "Immettere l'operazione aritmetica da eseguire:" << endl;
    cin >> op;
    
    bool operazione_svolta = true;
    switch (op) {
    case '+':
      c = a + b;
      break;
    case '-':
      c = a - b;
      break;
    case '*':
      c = a * b;
      break;
    case '/':
      c = a / b;
      break;
    default:
      operazione_svolta = false;
      cout << "Operazione non implementata!" << endl;
    }           
    if (operazione_svolta)
      cout << endl << "Il risultato e': " << c << endl;
  } while (c > Razionale(0));
  
  cout << endl << "Arrivederci!" << endl;

  return 0;
}