Ejemplo sobrecarga: Números complejos

internal class NumeroComplejo:IComparable<NumeroComplejo>
{
public double ParteReal { get; set; }
public double ParteImaginaria { get; set; }

// El cálculo del módulo lo encapsulamos dentro de una propiedad de solo lectura
public double Modulo { get=> Math.Sqrt(ParteReal * ParteReal + ParteImaginaria * ParteImaginaria);}
// Constructor
public NumeroComplejo(double parteReal, double parteImaginaria)
{
ParteReal = parteReal;
ParteImaginaria = parteImaginaria;
}



// Sobrecarga del operador de suma
public static NumeroComplejo operator +(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
return new NumeroComplejo(a.ParteReal + b.ParteReal, a.ParteImaginaria + b.ParteImaginaria);
}

// Sobrecarga del operador de resta
public static NumeroComplejo operator -(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
return new NumeroComplejo(a.ParteReal - b.ParteReal, a.ParteImaginaria - b.ParteImaginaria);
}

// Sobrecarga del operador de multiplicación
public static NumeroComplejo operator *(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
double real = a.ParteReal * b.ParteReal - a.ParteImaginaria * b.ParteImaginaria;
double imaginaria = a.ParteReal * b.ParteImaginaria + a.ParteImaginaria * b.ParteReal;
return new NumeroComplejo(real, imaginaria);
}

// Sobrecarga del operador de división
public static NumeroComplejo operator /(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
double denominador = b.ParteReal * b.ParteReal + b.ParteImaginaria * b.ParteImaginaria;
double real = (a.ParteReal * b.ParteReal + a.ParteImaginaria * b.ParteImaginaria) / denominador;
double imaginaria = (a.ParteImaginaria * b.ParteReal - a.ParteReal * b.ParteImaginaria) / denominador;
return new NumeroComplejo(real, imaginaria);
}


// Sobrecarga de operadores de comparación
public static bool operator <(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
return a.Modulo < b.Modulo;
}

public static bool operator >(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
return a.Modulo > b.Modulo;
}

public static bool operator <=(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
return a.Modulo <= b.Modulo;
}

public static bool operator >=(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
return a.Modulo >= b.Modulo;
}

// Sobrecarga de operadores de igualdad
public static bool operator ==(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
return a.ParteReal == b.ParteReal && a.ParteImaginaria == b.ParteImaginaria;
}

public static bool operator !=(NumeroComplejo a, NumeroComplejo b)
{
return !(a == b);
}

// Sobrecarga de operadores unarios
public static NumeroComplejo operator -(NumeroComplejo a)
{
return new NumeroComplejo(-a.ParteReal, -a.ParteImaginaria);
}
public override string ToString()
{
return ParteReal+" + "+ParteImaginaria+"i";
}

// Sobrecarga de Hashcode
public override int GetHashCode()
{
// Utilizamos el propio método de combinar que nos garantiza una función estable y bien estructurada
return HashCode.Combine(ParteImaginaria, ParteReal);
}

// Sobrecargamos equals que suele ir relacionado con hashcode: nos servirá para que al usarlos como clave se reconozcan como iguales
public override bool Equals(object? obj)
{
if (obj == null || GetType() != obj.GetType())
{
return false;
}

NumeroComplejo other = (NumeroComplejo)obj;
// Nos aprovechamos de que ya tenemos el operador == sobrecargado
return this == other;
}
public int CompareTo(NumeroComplejo? other)
{
return this.Modulo.CompareTo(other?.Modulo);
}
}

Uso

   NumeroComplejo a = new NumeroComplejo(1, 2);
   NumeroComplejo b = new NumeroComplejo(2,1); 
   // SOn iguales
   Console.WriteLine(a.CompareTo(b));
   Console.WriteLine(a.Modulo);
   Console.WriteLine(a>=b); // True
   Console.WriteLine(a > b); // false
   List<NumeroComplejo> lista= new List<NumeroComplejo>() { new NumeroComplejo(3, 4), new NumeroComplejo(7, 7), new NumeroComplejo(3, 1), new NumeroComplejo(2, 3), new NumeroComplejo(1, 1) };
   Console.WriteLine(String.Join(",",lista));
   // La lista se ordena por lo implementado en compareto
   lista.Sort();
   Console.WriteLine(String.Join(",", lista));
   NumeroComplejo c = new NumeroComplejo(2, 1);

   Dictionary<NumeroComplejo, int> numeros=new Dictionary<NumeroComplejo, int>();
   numeros.Add(c, 1);
   numeros.Add(b, 2); // Error puesto que b y c valen lo mismo
   Console.WriteLine(numeros[c]);