两个任意长的整数的求和运算(19页).doc

-软件综合课程设计 两个任意长的整数的求和运算进制的转换 2014 年月目 录一、 问题陈述二、需求分析三、 概要设计四、 详细设计五、 程序代码六、 运行结果与测试七、设计体会与总结 两个任意长的整数的求和运算一、 问题陈述设计一个程序实现两个任意长的整数的求和运算。利用双向循环链表，设计一个实现任意长的整数进行加法运算的演示程序。要求输入和输出每四位一组，组间用逗号隔开。如：1，0000，0000，0000，0000。二、需求分析 1、本程序实现计算任意长的整数的加法运算. 以用户和计算机对话的方式，即在计算机终端上显示“提示信息”之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令，然后程序就计算并显示出这两个数的运算。 2、本演示程序中，集合的元素限定为数字字符09，输入字符可以任意长，输入形式以“#”为结束标志，串中字符顺序不限，且允许出现重复字符。 3、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#结束，每四位一组。三、概要设计在此说明数据结构设计和关键的算法设计思想 Add（）函数是实现该问题的主要函数即相加。typedef struct et 定义双循环链表的存储结构.void setin(dtp *a) 读入数据存储在双链表中的函数;void print1(dtp *w,int len) 原样输出输入的数,略去结束符"#"void print2(dtp a,int len) 输出运算结果,以每四位一个","样式;四、详细设计程序流程图开始输入第一个数，以#键结束 如果4位间没有“，”隔开输入第二个数，以#键结束 如果4位间没有“，”隔开转换成4位一个逗号的格式求和输出结果五、程序代码#include<iostream>using namespace std;#define null 0typedef struct et /自定义双循环链表的存储结构. int data; struct et * pr,* next; dtp;void setin(dtp *a) /读入数据存储在双链表中的函数;char k; int w,len=0; dtp *p; a->next=null; a->data=null; a->pr=null;cout<<"input the number: " while (cin>>k) /一次读入数字或一个字符"," if(k='n')continue; if(k='#')break; /以"#"表示该数也讲读完; if(k=44) continue; /读到字符','继续读下一个数; p=new dtp; /读入一个四位数为它开辟一个存储空间 w=k-'0' p->data=w;len+; if(a->next) a->next->pr=p; p->next=a->next; a->next=p; p->pr=a; k=0;void add(dtp a,dtp b,dtp *c,int *len) /两个数相加的函数; dtp *s,*r,*t; int i,j,sum,k=0,w=0; c->next=null; c->data=null; c->pr=null; s=a.next; r=b.next; while(s&&r) /从最后一位开始加,若多于10,进到下一个存储空间; /直到一个数被加完为止;i=s->data; j=r->data; sum=i+j+k;k=sum/10; sum=sum%10; t= new dtp; t->data=sum; w=w+1; if(c->next) c->next->pr=t; t->next=c->next; c->next=t; t->pr=c; s=s->next; r=r->next; if(s|r) /如果有一个数还有更高位,则继续加上去; if(s) while(s) t= new dtp; sum=s->data+k; k=sum/10; sum=sum%10; t->data=sum; w=w+1; if(c->next) c->next->pr=t; t->next=c->next; c->next=t; t->pr=c; s=s->next; if(r) while(r) t= new dtp; sum=r->data+k; k=sum/10; sum=sum%10; t->data=sum; w=w+1; if(c->next) c->next->pr=t; t->next=c->next; c->next=t; t->pr=c; r=r->next; if(k!=0) /如果最后还有就要多开辟一个空间来存储. t= new dtp; t->data=k; w=w+1; if(c->next) c->next->pr=t; t->next=c->next; c->next=t; t->pr=c; *len=w;void print1(dtp *w,int len)/原样输出输入的数,略去结束符"#" dtp *q; int i=len; q=w->next; while (q->next) q=q->next ; while (q->pr) cout<<q->data; q=q->pr; i-; if(i%4=0&&i) cout<<"," cout<<endl;void print2(dtp a,int len)/输出运算结果,以每四位一个","样式; int i=len; dtp *q; q=a.next; while (q) cout<<q->data;q=q->next; i-; if(i%4=0&&i) cout<<"," cout<<endl;void main () int length; char ma; dtp la,lb,lc; cout<<"输入方式,按从后面每四位之间一个字符','的形式.以'#'表示输入结束: "<<endl; cout<<"请输入第一个数 a: "<<endl; setin(&la); cout<<"请输入第二个数 b: "<<endl; setin(&lb); add (la,lb,&lc,&length); cout<<"你输入的两个数的和为: " cout<<endl<<" " print1 (&la,length); cout<<"+ " print1 (&lb,length); cout<<"-" cout<<endl<<" " print2(lc,length); for(;2;) cin>>ma; if (ma='n') continue ; else break; 六、运行结果与测试进制的转换一、 问题陈述任意给定一个M进制的数x ，请实现如下要求1)求出此数x的10进制值（用MD表示）2)实现对x向任意的一个非M进制的数的转换。3)至少用两种或两种以上的方法实现上述要求（用栈解决，用数组解决，其它方法解决）。二、需求分析1、应用环境设定：生活中我们需要将M进制的数转换为我们所需要的进制，从键盘任意输入一个M进制的数，对其进行转换成其他三种进制的数，然后再从电脑中显示出来，最终得到我们的结果。2、用户界面：命令行界面，根据自己的要求，对界面的提示进行操作，正确输入我们需要的数据。3、输入方式：首先输入将转换的进制数，回车确认；然后输入确定的数据，回车确认；接着选择要转换为的进制数，回车确认。输出方式：界面直接输出，启动程序后，按照界面提示，输入数据，直接回车确认，显示屏即输出我们的数据结果。数据储存方式：全部在内存存放，不使用硬盘上的文件或其他数据源，程序执行过程中和结束后不保存数据。程序功能：（1）、根据界面提示输入M进制数据。（2）、对任意M进制数据实行非M进制的转换。三、概要设计在此说明数据结构设计和关键的算法设计思想1、用数组实现该问题D2M()函数和M2D()函数是实现该问题的主要函数。D2M()函数是实现十进制转换为其它进制的函数，它是将输入的十进制数取首先对需要转换的进制M取余，然后再对其取整，接着通过递归调用D2M()函数依次将得到的整数部分依次先取余后取整，并将所得的余数依次存入一个数组中，然后逆向取出数组中的元素，即得到转换后的结果。而M2D()函数则是实现其他进制M转换为十进制，并将其转换为非M进制的数。M进制转十进制则是从该M进制数的最后一位开始算，依次列为第、位并分别乘以M的、次方，将得到的次方相加便得到对应的十进制数，再调用D2M()函数将其转换为非M进制的数。2、用栈实现该问题同样是利用D2M()和M2D()两个函数实现。两个函数的思想同利用数组实现时相同。只是栈具有后进先出的性质，故其用Pop()取数较数组的逆向取数方便些。（1）、SqStack定义栈，说明base为栈底指针，top为栈顶指针，stacksize为栈容量；（2）、int InitStack(SqStack &S)到int DestroyStack(SqStack &S)六大模块分别表示构造一个空栈、用表示栈元素、插入元素、删除元素、判断栈是否为空以及摧毁栈；（3）、SqStack S是指定义栈S；（4）、D2M(int a,int b)的功能是将十进制数转换成M进制的函数；（5）、M2D()的功能是M进制转换为十进制的函数；（6）、void main()是主函数。其功能是输入需要测试的数据以及需要转换的进制，并在特定情形下调用D2M()函数和M2D()函数，而且实现M进制数向任意非M进制数的转换。四、详细设计程序流程图开始栈数组输入需转换的位数输入需转换的数的进制N 若N！=10 若N=10输入需转换的数输出结果输入将转换的进制数五、程序代码A用数组实现（文件名shuzu.cpp）#include<stdio.h>#include<math.h>#define N 1000int i, j, y, n, s;int m, r, reminder;int x; /全局变量默认初始化为0，不必再赋0了D2M(int g, int h) /十进制数转换为其他进制数int cN;i = 0;reminder = g % h;g = g / h;if (reminder > 9) ci = reminder + 55;i+; else ci = reminder;i+;if (g > 0)D2M(g, h);for (j = i - 1; j >= 0; j-)if (cj >= 65)printf("%c", cj);elseprintf("%d", cj);return 0;M2D(int e) /二进制和八进制数转换为十进制数,并这转换为其他进制数int aN;printf("请输入%d进制位数:n", m);scanf("%d", &n);printf("请输入%d进制的每位并使每位用空格隔开:n", m);for (i = 0; i < n; i+)scanf("%d", &ai);for (i = n - 1; i >= 0; i-) y += (int) pow(e, j) * ai; /强制类型转换，以免造成数据丢失j+;printf("需要转换的进制M:n");scanf("%d", &s);printf("请输出转换成%d进制的结果:n", s);D2M(y, s);return 0;H2D(int f) /十六进制数转换为十进制数，并转换为其他进制数int bN;printf("请输入%d进制位数:n", m);scanf("%d", &n);printf("请输入%d进制的每位并使每位用空格隔开:n", m);for (i = 0; i < n; i+)scanf("%x", &bi);for (i = n - 1; i >= 0; i-) y += (int) pow(f, j) * bi; /强制类型转换，以免造成数据丢失j+;printf("需要转换的进制M:n");scanf("%d", &s);printf("请输出转换成%d进制的结果:n", s);D2M(y, s);return 0;int main() printf("请给定一个需转换的进制M(2or8or10or16):n");scanf("%d", &m);if (m = 2 | m = 8) /二进制和八进制转换成十进制M2D(m);else if (m = 16) /十六进制转换成十进制H2D(m);else if (m = 10) /十进制转换成其它进制printf("请输入一个%d进制数:n",m);scanf("%d", &x);printf("请输入需要转换成的进制M(2or8or16):n");scanf("%d", &r);printf("请输出转换成%d进制的结果:n",r);D2M(x, r);return 0;B用栈实现（文件名zhan.cpp）#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>#define STACK_INIT_SIZE 100 /存储空间初始分配量#define STACKINCREMENT 10 /存储空间分配增量int e, m, x, s, t; /x为要转换的十进制数，e 为临时用的的int型变量int r, y, i, n;typedef structint *base; /栈底int *top; /栈顶int stacksize; /栈容量 SqStack;int InitStack(SqStack &S) /构造一个空栈S.base=(int *)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof(int);if(!S.base) exit(0); /存储空间失败S.top=S.base;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return 0;int GetTop(SqStack S, int &e) /若栈不为空，则用e返回S的栈顶元素，并返回0，否则返回1if(S.top=S.base) return 1;e=*(S.top-1);return 0;int Push(SqStack &S , int e) /插入元素e为新的栈顶元素if(S.top-S.base>=S.stacksize) /栈满，追加存储空间S.base=(int *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(int);if(!S.base) return 1; /存储分配失败S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;*S.top+=e;return 0;int Pop(SqStack &S, int &e) /若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回0，否则返回1if(S.top=S.base) return 1;e=*-S.top;return 0;int StackEmpty(SqStack S) /若栈空，则返回1，否则返回0if (S.top = S.base)return 1;return 0;int DestroyStack(SqStack &S) /销毁栈S，栈S不再存在free(S.base);S.top=NULL; /防止程序后面不小心使用了它S.base=S.top;return 0;SqStack S; /定义栈Sint D2M(int a, int b) /十进制转换成其他进制的函数D2M()while (a)r = a % b;if (r > 9)r = r + 55;Push(S, r); /压入栈a /= b; /转换成M进制printf("该数转换成%d进制的结果:", b);while (!StackEmpty(S)Pop(S, e); /弹出栈if (e >= 65)printf("%c", e);elseprintf("%d", e);return 0;void M2D() /其他进制转换为十进制的函数M2D()char c1000;printf("请输入需要转换的数的位数:");scanf("%d", &n);printf("请输入需要转换的数的每位并用空格隔开:");for (i = 0; i < n; i+)scanf("%x", &ci);Push(S, ci);i = 0;while (!StackEmpty(S)Pop(S, e);y += (int) pow(m, i) * e;i+;int main()InitStack(S); /构造一个空栈printf("请输入需要转换的进制M(2or8or10or16):");scanf("%d", &m);if (m = 10) /十进制转换成其他进制printf("请给定一个需要转换的10进制数:");scanf("%d", &x);printf("请输入需要转换成的进制数:");scanf("%d", &t);D2M(x, t);if (m = 2 | m = 8 | m = 16) /其他进制转换成十进制，且其他任意进制的相互转换M2D();printf("给定要转换成的进制M:");scanf("%d", &s);D2M(y, s);printf("n");DestroyStack(S); /销毁栈S，栈S不再存在六、运行结果与测试 1. 十六进制数1A2B3C转换十进制数测试结果如下：2. 二进制数11001100转换八进制数测试结果如下：3. 八进制数1234转换为十六进制数测试结果如下：七、 设计体会与总结这次的软件综合设计，刚开始设计的第一个我是根据老师说的要求，用了C+，这个是在大学的时候学的，但是学的不是特别好，后来又说可以用C语言，我就把第二个程序用了C语言，因为我对C了解的比较多，因为高中学过三年。这次的软件综合设计使我收获颇丰，它结合了我们大学期间学习的C+语言、C语言和数据结构的相关知识，C是高中的时候学的，C+语言是大一学习的，而数据结构是大二学习的，因此这次的课程设计可谓是对以前学习的知识的一个复习和巩固，也正是这样，让我们更加熟悉和巩固已有的计算机知识，为我们今后计算机的学习奠定了坚实的道路。本次的课程设计，我选的题目是两个任意长的整数的求和运算和进制的转换。以前也写过类似的，不过一般都是基于顺序表的，这次是用链表来作为我系统的数据存储结构。经过这两周的辛苦和努力，总算是实现了系统的大概的功能。对于数据的链式存储，动态的申请内存空间是必不可少的功能。因此在实验中我的最大的问题就是内存释放不干净，产生了一些野指针，使得程序的运行不稳定。后来通过反复的单步调试，我总算找到了相应的解决办法。最后，感谢大学三年来为我们辛勤付出的老师们，感谢你们孜孜不倦的教诲。正是有了你们的教导，才有我们在计算机道路上的前行。-第 18 页-