实验报告长整数四则运算

数据结构课程设计题目：长整数四则运算班级学号学生姓名提交日期成绩计算机与通信工程学院长整数四则运算一需求分析：问题描述：设计一个实现任意长的整数进行加法运算的演示程序。

基本要求：利用双向循环链表实现长整数的存储，每个结点含一个整形变量。

任何整形变量的范围是 -(2^15 - 1) (2^15 - 1)。

输入和输出形式：按中国对于长整数的表示习惯，每四位一组，组间用逗号隔开。

在现实生活中有很多地方，例如航空航海、生物医疗等等方面，都需要很大的数来表示，这些用int甚至长整型long long都是远不够的，所以需要有一种算法来解决这种大数的表示和运算。

该问题只要求了大数的相加运算。

二详细设计：大致思路：【存储】用两个链表，每个节点保存一位数，在链表头保存数的正负，正数保存1，负数保存-1，如果是正数，后面每一位都储存正数，负数每一位都储存负数，数字按照链表头到链表尾从高位到低位的顺序；【相加】从两个链表的尾部开始同步向前相加，加完存到第一个链表，第二个加完的结点销毁，会存在两个链表不一样长的情况，没加的直接连到链表的前面，最高位的符号存到链表的头；【调整】根据表头的符号，调整后面的数字的值，中间会产生进位或者退位的问题，各个节点的符号不一定相同，但对于正负数都可以建立同样的调整模式，将正负到tmp中（1或-1）加或者减(tmp*10)，然后对前一位加或者减tmp*1即可。

第一位保留符号不变，这样不用处理多余的进位，也就不用再产生新的节点，也不用保存符号。

【输出】从前到后遍历已经处理好的表，将每一位进行输出就可以了。

结构体定义struct Node{Node *pre;Node *next;int data;};功能函数void Input(Node *p,Node *t)//处理输入和保存void disply(Node *h,Node *t,int l)//输出void add(Node *h1,Node *t1,Node *h2,Node *t2)//每一位相加int adjust(Node *h,Node *t)//将各个位的正负、大小、进位进行调整源程序：。

一、实验目的1. 理解长整数的概念及其在编程中的应用。

2. 掌握长整数的基本运算方法，包括加法、减法、乘法和除法。

3. 提高编程能力，通过实际操作加深对长整数运算的理解。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.83. 开发工具：PyCharm三、实验内容1. 长整数的定义与初始化2. 长整数的加法运算3. 长整数的减法运算4. 长整数的乘法运算5. 长整数的除法运算四、实验步骤1. 长整数的定义与初始化在Python中，长整数不需要特殊声明，只需按照常规整数进行定义即可。

下面是长整数的定义与初始化示例：```pythona = 123456789012345678901234567890b = 987654321098765432109876543210```2. 长整数的加法运算长整数的加法运算与常规整数相同，使用`+`符号。

下面是长整数加法运算的示例：```pythonresult = a + bprint("加法运算结果：", result)```3. 长整数的减法运算长整数的减法运算同样与常规整数相同，使用`-`符号。

下面是长整数减法运算的示例：```pythonresult = a - bprint("减法运算结果：", result)```4. 长整数的乘法运算长整数的乘法运算与常规整数相同，使用``符号。

下面是长整数乘法运算的示例：```pythonresult = a bprint("乘法运算结果：", result)```5. 长整数的除法运算长整数的除法运算与常规整数相同，使用`/`符号。

下面是长整数除法运算的示例：```pythonresult = a / bprint("除法运算结果：", result)```五、实验结果与分析1. 长整数的定义与初始化：通过定义长整数，我们了解了长整数在Python中的表示方法。

“数据结构”课程设计报告长整数四则运算学生姓名：吴成杰徐文良指导教师：陈少军所在系：电子信息系所学专业：计算机科学与技术年级：2010计算机（1）班目录第1章需求分析 (1)1.1选题要求 (1)1.2选题背景和意义 (1)1.3选题目标 (2)1.4组员分配任务 (2)第2章概要分析 (2)2.1系统数据流图 (2)2.2原始数据 (3)2.3输出数据 (3)2.4对数据的处理 (3)2.5数据结构（存储方式） (4)2.6模块分析 (4)第3章详细设计 (4)第4章系统说明书 (11)第5章系统测试 (12)项目总结 (16)参考文献 (17)第1章需求分析1.1选题要求1、实现一个任意长度的整数进行四则运算的演示程序(1) 运算过程分步骤显示(2) 完成含有加法和减法的四则运算(3) 完成含有乘法和除法的四则运算(4) 包含括号的四则运算2、2个人对应完成2个人各自的任务1.2选题背景和意义（1）选题背景操作系统老师曾经布置我们做一道斐波拉契数列和求30的阶乘，但是计算的结果很大，还不知道该做样的存储，老师告诉我们需要用高精度数的知识能将计算的结果存储起来，数据结构老师也曾经布置过一个实验题，是计算长整数的加法的，但是长整数的位数是固定的。

于是我们试想计算任意长度的整数是不是能把所有的四则运算问题解决。

（2）选题意义我们选的这个课题能计算任意的四则运算，比如：1234567+7654321=8888888987654321-123456789=86419754123*456=5608884/42=2586-25*15+8*（9*2-144/12）=586-375+8*（18-12）=586-375+8*6=586-355+48=211+48=2591.3选题目标实现一个任意长度的整数进行四则运算的演示程序(1) 运算过程分步骤显示(2) 完成含有加法和减法的四则运算(3) 完成含有乘法和除法的四则运算(4) 包含括号的四则运算1.4组员分配任务我们组有两个成员，分别为吴成杰和徐文良，一个负责写主函数、函数整体的框架和写转换函数函数和对输入的字符进行处理，一个负责写出栈函数和写处理函数和拼接，程序出现错误，两个人一起在一起互相商量，修改。

实验报告：长整数四则运算实验者：唐怡04120082 题目：设计一个实现任意长的整数进行加法运算的演示程序一．需求分析1．本演示程序中，长整数为任意长的带符号的长整数的输入及求加法后输出的长整数形式为每四位一组，组间用逗号隔开，输入以“回车符”为结束标志。

2．程度执行的命令包括：1）构造整数1，2）构造整数2，3）做加法运算，4）结束3．测试数据（1）0；0；应输出“0”（2）-2345，6789；-7654，3211；应输出“-1，0000，0000”（3）-9999，9999；1，0000，0000，0000；应输出“9999，0000，0001”（4）1，0001，0001；-1，0001，0001；应输出“0”（5）1，0001，0001；-1，0001，0000；应输出“1”（6）-9999，9999，9999；-9999，9999，9999；应输出“-1，9999，9999，9998”（7）1，0000，9999，9999；1；应输出“1，0001，0000，0000”。

二．概要设计为实现上述程序功能，应以有序表实现长整数的存储，为此，需要抽象数据类型：有序表1．有序表的抽象数据类型定义为：ADT Dulinklist{数据对象：D={ai|ai为带符号整数，1，2,…,n,n>=0}数据关系：R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai属于集合D,ai-1<ai,i=2,…..,n}基本操作：InitDulinklist(&)操作结果：构造一个空的有序表LDestroyDulinklist(&)初始条件：有序表L已存在操作结果：销毁有序表LDulinklistLength(L)初始条件：有序表L已存在操作结果：返回有序表L的长度DulinklistEmpty(L)初始条件：有序表L已存在操作结果：若有序表L为空表，则返回TUER，否则返回FALSEGetElem(L,pos)初始条件：有序表L已存在操作结果：若干1〈=POS〈=LENGTH（L），则返回有序表L中第POS个数据元素。

数据结构实验报告题目：长整型数四则运算学院计算机学院专业软件工程年级班别2010级1班成绩____________________2012年7月1日目录课程设计实验报告1一、实验概要- 1 -二、实验目的- 1 -三、实验环境- 1 -四、抽象数据类型的定义- 1 -五、存储结构的定义- 1 -六、算法设计- 2 -六、程序运行情况- 30 -七、实验总结- 33 -实验中遇到的问题：-33-实验总结：-33-八、思考题错误！未定义书签。

题目：长整型数四则运算一、实验概要1、设计一个实现任意长的整数进行四则运算的程序。

2、输入和输出形式是按中国对于长整数的表示习惯，每四位一组，组间用逗号隔开，长整数位数没有上限，以分号结束长整型数据的输入。

3、程序执行的命令包括：1）、输入长整数1；2）、输入长整数2；3）、输入执行的运算符；4）、计算并输出结果；5）、结束。

4、测试数据：（以加法为例）（1）、0;0;+;应输出“0”。

（2）、－2345,6789;－7654,3211;+;应输出“－1,0000,0000”。

（3）、－9999,9999;1,0000,0000,0000;+;应输出“9999,0000,0001”.（4）、1,0001,0001;－1,0001,0001;+;应输出“0”.（5）、1,0001,0001;－1,0001,0000;+;应输出“1”。

（6）、－9999,9999,9999;－9999,9999,9999;+;应输出“－1,9999,9999,9998”.（7）1,0000,9999,9999;1;+;应输出“1,0001,0000,0000”.二、实验目的输入和输出形式是按中国对于长整数的表示习惯，每四位一组，组间用逗号隔开，长整数位数没有上限，以分号结束长整型数据的输入，进行计算三、实验环境Visual C++6.0四、抽象数据类型的定义1、双向循环链表的数据结构及操作定义如下：typedef short ElemType; //定义基本数据类型，我们采用short来表示任意4位整数。

计算机C++实现任意长整数的四则运算一、什么是任意长整数任意长整数，也称作大整数或无限长整数，可以表示出任意长度的整数，是由多个整数构成的有限序列。

它的最大特征是其位数不受限制，可以用来表示任意大小的整数。

二、任意长整数四则运算1、四则运算任意长整数四则运算是指对任意长整数进行加、减、乘、除四种基本运算的操作。

2、C++实现任意长整数的四则运算（1）首先要明确，任意长整数是由多个整数构成的有限序列，所以要想实现四则运算，必须将单个整数进行相应的计算。

（2）因此，可以采用逐位计算的方法来实现任意长整数的四则运算。

具体的步骤如下：（a）以字符串的形式表示任意长整数，并转换成整型数组，每个元素代表任意长整数中的一位数字；（b）从数组的末尾开始，依次取出每一位数字，根据相应的运算符进行计算；（c）将计算结果存入到一个新的数组中；（d）最后，把新数组中的元素按照从小到大的顺序组合成一个新的字符串，这就是任意长整数的四则运算的结果。

三、C++实现任意长整数的四则运算的算法（1）定义函数原型：string Cal(stringstr1,string str2,char op);（2）申请内存空间：int *arr1 = newint[str1.length()]; int *arr2 = newint[str2.length()]; int *res = newint[max(str1.length(),str2.length())];（3）将字符串转化为整型数组：for(int i=0;i <str1.length();i++) arr1[i] = str1[i] - '0'; for(int j=0;j < str2.length();j++) arr2[j] = str2[j] - '0';（4）根据所传入的运算符，进行相应的运算：switch (op) {case '+': //加法运算break; case '-': //减法运算break; case '*': //乘法运算break; case '/': //除法运算break;}（5）将计算结果存入到新的数组中：for(intk=0;k<max(str1.length(),str2.length());k++) res[k] = add[k];（6）将计算结果的数组转换成字符串：string result=""; for(intl=0;l<max(str1.length(),str2.length());l++) result += to_string(res[l]);（7）返回计算结果return result;（8）释放内存空间delete[] arr1; delete[] arr2; delete[] res;四、总结任意长整数四则运算是指对任意长整数进行加、减、乘、除四种基本运算的操作。

实验题目：设计一数据结构可处理任意长度的整数概要设计1.数据结构的定义采用双向链表存储任意长整数。

双向链表的定义如下：class DblList {private:DblNode *head, *tail;DblNode *current;int sign;public:DblList();用说明：点击打开应用程序。

依次输入任意两个整数（例如123456，+1234567），按回车，会出现菜单，如下图：按‘1’则实现两整数的加法按‘2’则实现两整数的乘法按‘#’结束注：菜单可重复出现直至‘#’退出。

实现加法，乘法如下图：2.测试结果：(1) 123456(2) +1234567(3) -1(4) 12a3(5)+注：当输入错误时，允许重新输入。

五、源程序/* 主函数 *//***************************************************/#include ""void main(){string s;string p;DblList list1;while(1){ xit |"<<endl;cout<<"--------------------------"<<endl;while (1){cin>>choose;if (choose=="1"){list1+list2;break;}else if (choose=="2"){list1*list2;break;}else if (choose=="#"){return;}else{cout<<"输入有误，请重新输入！！"<<endl;continue;}}}}/*头文件，包括长整数数据结构的定义，成员函数的定义*//***********************************************************/#include <iostream>#include <string>#include <cmath>using namespace std;struct DblNode{int data;DblNode * prior;DblNode * next;};bool IsNum(char a){ //判断字符a是否是便是数字int s=a-'0';if(s>=0&&s<10) return true;else return false;}bool IsInt(string a){ //判断字符串a是否表达一串数字bool Jud=1;int i=1;char s=a[0];if (a=="+"||a=="-") return false;if (s=='+'||s=='-') {}else if (s>='1'&&s<='9'){}else if (a[0]=='0'&&a[1]=='\0') return true;else return false;while (a[i]!='\0'){Jud=IsNum(a[i]);if (Jud==0) return false;i++;}return true;}int JudSign(string s){ //返回数字的符号if (s[0]=='-') return -1;else if(s[0]=='0'&&s[1]=='\0') return 0;else return 1;}int CtoI(char a){int i=a-'0';return i;}class DblList { //定义一个双向链表类，存储任意长度的数字private: //并可以进行标准化输出和加法，乘法。

课程设计实验报告：1.4长整数四则运算题目：长整数四则运算一、实验内容【问题描述】设计一个实现任意长的整数进行加法运算的演示程序【基本要求】利用双向循环链表实现长整数的存储，每个结点含一个整形变量。

任何整形变量的范围是-（2八15-1）〜（2八15-1）。

输入和输出形式：按中国对于长整数的表示习惯，每四位一组，组间用逗号隔开。

【实现基本功能】⑴是想长整数的四则运算；（ii）实现长整数的乘方和阶乘运算；（iii）整形量范围是-（2沏-1）~（2八n-1），其中n是由程序读入的参量。

输入数据的分组方法另行规定；【实现加强版本的功能】⑴四则运算在原来版本的基础上支持小数运算，除法还可以通过输入整数后加小数点与相应要求取的精确位数求出精确值，如：求取3666除以7的后三位精确值，可以在输入时将除数输入为3666.000或3666.0000，就能得出相应的精确位数，当然求取后，没有余数的输出；（ii）乘方的功能也进行了强化，支持小数操作；（iii）添加了多个出错处理（即输入重操作）对相应数据输入与输出进行提示；【加强版的实现原理】⑴加减法运算加强：在原来版本的基础上依照基本的加减法操作将数据用小数点进行分隔，记录下连个输入数的小数位长度，并将小数位较短的一个数据后补0直至小数位数相同，然后用函数处理输出的数据；（ii）乘除法、乘方：其处理方法较为简单，主要是记录数据中小数位数的长度，然后通过每种运算方式不同的运算原理截取小数位，再按照输出格式将数据处理进行输出；（iii）根据定义，阶乘保持不变；【特色分析】⑴加强版程序加上了简单的声音提示，无论是输入与输出均会有八个音符的其中之一对输入与输出与否进行提示，同时在输入输出数据出错时，还会用三个音符对重输入进行提示，增强了人性化操作；【测试数据】（1）0；0；应输出“0”。

（2）-2345,6789；-7654,3211；应输出“-1,0000,0000”。

（3）-9999,9999；1,0000,0000,0000；应输出“9999,0000,0001”。

山东理工大学计算机学院课程设计（数据结构）班级计科0503班姓名王新政学号0512105988指导教师肖爱梅张艳华二○○七年七月十三日课程设计任务书及成绩评定课题名称长整数四则运算Ⅰ、题目的目的和要求：设计中要求综合运用所学知识，上机解决一些与实际应用结合紧密的、规模较大的问题，通过分析、设计、编码、调试等各环节的训练，使学生深刻理解、牢固掌握数据结构和算法设计技术，掌握分析、解决实际问题的能力。

通过这次设计，要求在数据结构的逻辑特性和物理表示、数据结构的选择和应用、算法的设计及其实现等方面，加深对课程基本内容的理解。

同时，在程序设计方法以及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。

Ⅱ、设计进度及完成情况Ⅲ、主要参考文献及资料[1]严蔚敏，吴伟民主编. 《数据结构》（C语言版）.清华大学出版社. 2002[2] 殷人昆等著. 《数据结构》（C++版）. 清华大学出版社. 2001[3] 金远平著. 《数据结构》（C++描述）. 清华大学出版社. 2005[4] Frank M.Carrano 等著. 《数据结构与Ｃ++高级教程》.清华大学出版社. 2004[5] 严蔚敏,吴伟民主编. 《数据结构习题集》（C语言版）.清华大学出版社. 2002学科部主任___________（签字）Ⅳ、成绩评定：设计成绩：（教师填写）指导老师：（签字）二○○七年七月十三日目录第一章概述 (1)第二章系统分析 (2)第三章概要设计 (3)第四章详细设计与源程序 (4)第五章调试过程中的问题及系统测试情况 (12)第六章结束语 (13)参考文献 (14)第一章概述课程设计是实践性教学中的一个重要环节，它以某一课程为基础，可以涉及和课程相关的各个方面，是一门独立于课程之外的特殊课程。

课程设计是让同学们对所学的课程更全面的学习和应用，理解和掌握课程的相关知识。

《数据结构》是一门重要的专业基础课，是计算机理论和应用的核心基础课程。