C语言课程设计报告-长整数四则运算

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C语言课程设计说明书

题目：长整型数四则运算

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一、需求分析 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。

二、设计思路ﻩ错误!未定义书签。

三、详细设计ﻩ错误!未定义书签。

1、主要函数 ...................................................................................................................... 错误!未定义书签。

２、函数的主要调用关系图 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

四、调试分析及编程心得体会ﻩ错误!未定义书签。

五、用户手册ﻩ错误!未定义书签。

六、测试结果 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。

七、源程序代码 ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。

1、 maiｎ．ｃ主控文件ﻩ错误!未定义书签。

２、ＩntFace.h 程序界面模块头文件 .......................................................................... 错误!未定义书签。

3、ＩnｔFace．c 程序界面处理模块文件................................................................... 错误!未定义书签。

4、LonｇInt.h 长整型数输入输入及运算模块头文件 ............................................... 错误!未定义书签。

5、LonｇIO.ｃ长整型数输入输出处理模块文件ﻩ错误!未定义书签。

６、ＬongInt．c 长整型数运算处理模块文件............................................................. 错误!未定义书签。

７、DuCiＬink.h 双向循环链表处理模块头文件ﻩ错误!未定义书签。

8、DｕCiLink.c 双向循环链表处理模块代码ﻩ错误!未定义书签。

-- 一、需求分析

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、设计思路

我们首先要考虑的是如何表示长整型数。按照传统习惯要求每４位数形成1组，而一个长整型数可能会有很多组这种４位数,而每节之间是有先后顺序的，因此我们可以考虑用数组和链表来存储数据。（１)再考虑到每个长整型数的长度在输入之间是无法预知的，因此使用链表在存储空间的分配上更方便一些。(2）在输入数据时总是从高位到低位地存储，而计算时总是从低位向高位运算，因此采用双向链表更方便，而为了从头结点方便地转到尾结点可以采用循环链表。总之,为了实现上述功能,应以双向循环链表表示长整数，每个结点含一个整型变量,且仅绝对值不超过999９的整数，整个链表用十进制数表示。（3)对于每一个长整型数可以设置一个头结点，其中的数据域用来表示该长整型数的正负号及组数，该值的符号则表示该长整型数的符号,该数的绝对值表示该长整型数包含的４位数的组数。第一个存储4位数据组的结点称为首结点，而最后一个4位数据组结点称为尾结点。

为此需要两个结构数据类型:双向循环链表和长整数,两个类型采用相同的结构,只是双向循环链表用来存储数据，长整型用表示数据的运算。

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。

ｔypｅｄef struct DuCiＬinkＮodｅ{ // 双向循环链表结点的存储结构

ﻩＥlｅmType ｄatａ;

sｔrｕct DuCiLinkNode *pｒioｒ；ﻩ//指向上一结点

ﻩstruct DuCiLinｋＮodｅ *nexｔ; ／/指向下一结点

}ＤｕCｉＬinkNode,＊ＤuCiＬiｎkList；／/定义双向循环链表结点及链表的类型名

基本操作:

DuCiLinｋNoｄe *MakeＮｏde(ＥlemType e); ／/以4位整数e构造1个双向循环链表结点

Staｔuｓ InitList(DuCiＬiｎkＬist *Ｌ); //初始化1个双向循环链表,分配1个结点作头结点

ﻩ ﻩ ﻩﻩ ／/数据域赋初值0，上下结点指针指向自己

void DｅstroyList(ＤuＣｉLinｋLｉst ＊L）; ／／消毁1个双向循环链表，释放它所占用的所有内存空间

ﻩﻩ ﻩ //并让链表*Ｌ指向NULＬ

void ＣlearList(DuCiLinkＬist L); //清除1个双向循环链表，释放数据结点所占用的内存空间

ﻩ ﻩ ﻩ //保留头结点，并将数据域置为0,上下结点指针指向自己

Status ＩnsＴaｉl(DuCiLｉnｋＬist L, EｌｅmTyｐe e）; //在双向循环链表Ｌ的尾结点之后加入1个以e为

ﻩ ﻩﻩ ﻩ ﻩﻩ /／数据域的新结点,并返回OK; 否则返回ERROＲ。

Ｓtaｔus ＩｎsFirｓt(DuCiLinkLｉsｔＬ, ＥlemType e)；

//将数据元素e插入在线性链表L头结点之后,并返回OK; 否则返回EＲＲOR。

Ｓｔaｔuｓ CopｙＬｉst（DuCiLｉnkLisｔ L, DuCiＬiｎｋList C）；

/／将双向循环链表Ｌ复制到双向循环链表C中。 --

-- 2、长整数的数据类型和和操作定义为：

ｔypｅdｅｆ stｒｕcｔＤuCｉＬinｋＮoｄe LonｇIntNode,*ＬongInｔ;//采用双向循环链表为实际的存储结构

void ＯutｐuｔNumber(LongIｎt a);ﻩ ﻩﻩ//输出一个长整型数

vｏid IｎputNumber(LongＩｎt a，ｉnt OnｅOrTwo); ／／输入一个长整型数

ｖoid adｄ(LｏngＩnt c,LongIｎｔ a,LongＩｎt b）；ﻩ//长整型数 c = a + b

void ｓｕb（LongInｔ c,LongInt a,LongＩnt b); ﻩ//长整型数 c = a － b

Statuｓｍul(LongIｎt ｃ,ＬongInt a，LｏｎgＩnt b）;ﻩ//长整型数 c = a * b

void div(LongＩnt ｃ,ＬongInｔ a,LｏnｇIｎt b）；／／长整型数 c ＝ a / b (整除)

void rem(ＬongInt c,ＬoｎgIｎt a，ＬｏｎgInt b); /／长整型数 c = a % b （求余)

void poｗｅr(ＬoｎgIｎt c,LｏnｇInｔ a,ｉnｔ n)；／/长整型数ｃ＝ a ^ ｎ（乘方)

3、本程序包含四个模块：

1）主程序模块：

voｉd ｍａin（)ﻩ /／maiｎ.c

{

ﻩ初始化;

do｛

接受命令;

处理命令；

ﻩ｝while(“命令”=“结束”)

｝

2）程序界面模块 ﻩ ／/IｎｔFace.c, InｔFａｃe.h

3）双向循环链表处理模块 // ＤuCiＬink.c,DuＣiLink.h

4）长整型数的输入输出模块ﻩ／/LｏnｇIO.ｃ，ＬongＩnt.h

5）长整数运算模块 ﻩ/／LonｇＩnt．c LｏngIｎt.h

各模块之间的调用关系如下:

三、详细设计

1、主要函数

(１)、主控模块main.c

voiｄＤｏＣommaｎd() ／/根据输入命令进行相应的处理

voiｄ Calｃulatｅ(） //执行计算功能

ｖoid ReSet()ﻩ ／/重设系统环境

(2）、程序界面模块ＩntFaｃe．c

ｖｏｉd IｎiｔiInｔerface()；ﻩ//界面初始化

void GｏＴoCmdxｙ(); ﻩ//将光标定位到命令选项提示之后

vｏid GoToPｒompｔ(）；ﻩﻩ//将光标定位到命令选项提示行首

ｖｏiｄＳhowMaiｎPromｐt();ﻩ//显示命令选项提示

vｏｉd CｌearScｒeen（); //以清除整个屏幕，并设置为黑底白字模式

void CleａrPrｏmptLiｎe(）;ﻩ/／清除提示行的显示

voiｄ ClearWoｒｋＳｐacｅ(）; ／/清除工作区的显示程序界面模块

双向循环链表单元模块长整数运算模块长整数输入输出模块

主程序模块

数据结构课程设计长整数四则运算

。

-可编辑修改-

数据结构课程设计

题目：长整数四则运算

计算机与通信工程学院班级学号

学生姓名

提交日期

成绩。

-可编辑修改- 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

长整数四则运算数据结构课程设计

长整数四则运算

题目:编制一个演示长整数的四则运算的程序

一、需求分析

1. 本程序实现计算任意长的整数的四则运算. 以用户和计算机对话的方式,先后输入数字的最多位数,然后程序就计算并显示出这两个数的运算。

2. 利用双向循环链表现实长整数的存储,每个结点含一个整形变量。输入的形式以回车结束,可以直接输入正数或负数,程序会过滤掉无效的字符。按中国对于长整数的表示习惯,每四位一组,除数字和位于首位置的负号外,其它一切字符都将作为分隔符,连续多个分隔符当一个处理。但不使用分隔符也不影响结果。

3. 测试数据

(1)0; 0; 输出“0”;

(2)-2345,6789; -7654,3211; 输出“-1,000,000”;

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

(4)1,0001,0001; -1,0001,0001; 输出“0”;

(5)1,0001,0001; -1,0001,0001; 输出“1”;

(6)-9999,9999,9999; -9999,9999,9999; 输出“-1,9999,9999,9998”;

(7)1,0000,9999,9999; 1; 输出"1,0001,0000,0000".

二、概要设计

为实现上述程序功能,应以双向循环链表表示长整数。为此,需要定义一个抽象数据类型。

1.抽象数据类型定义为:ADT OrderedList{

2.数据对象:D={ai|ai∈int,i=1,2,...n, n≥0}

基本操作:

init(&a,digit4)

操作结果:构造一个位数是digit4*4长整数。

pass(&a,&b,&c)

初始条件:a,b,c都已存在

操作结果:c等于a和b的和。nep(&a)

初始条件:a已存在。

操作结果:a变为输入参数的相反数。

实验报告长整数四则运算

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属于集合D,ai-1

基本操作：

InitDulinklist(&)

操作结果：构造一个空的有序表L

DestroyDulinklist(&)

初始条件：有序表L已存在

操作结果：销毁有序表L

DulinklistLength(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FALSE

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(string

str1,string str2,char op);

（2）申请内存空间：int *arr1 = new

int[str1.length()]; int *arr2 = new

int[str2.length()]; int *res = new

int[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

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