大整数的四则运算 高质量C语言程序.docx

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大整数的四则运算高质量C语言程序

设计题目：

　大整数的四则运算　　　　　

1．功能简介：

编写出实现大整数之间相加，相减，相乘，相除的程序，并输出计算结构。

课程设计要求：

采用模块化程序设计

　　　　　　　　源程序中应有足够的注释

　　　　　　必须上机调试通过

　　　　　注重算法运用,优化存储效率与运算效率

　　　　　　　需提交源程序（含有注释）及相关文件（数据或数据库文件）；

　　　　　提交设计报告书。

2.总体结构:

流程图：

3。

概要设计：

1）加法运算

利用两个整形数组分别存放两个数a和b的每一位的数值，最低位存放符号。

如果a和b同号，从最低为开始计算,如果有进位则保存在高一位,本为则减10，然后反序将计算后的各个位的数值保存在一个数组c并输出,如果ａ和b都是负数则在前面要输出负号，函数的返回值为c的位数。

如果a和b异号，也即两个正整数相减，从最低位开始相减，如果要借位则本位加1０再相减，高一位要减1，然后反序将计算后的各个位的数值保存在一个数组c并输出,在前面要输出相应的符号位.

2）减法运算

可将减法运算转化为加法运算,只要将被减数的符号改变即可。

3）乘法运算

符号存放在最低位，将其中一个数a的每一位分别乘以另一个数b的每一位，并将结果保存在数组c中，然后重复计算a的下一位跟b的每一位的乘积,把上一次计算保存在ｃ的值加上本次计算后的值，并保存在c自身中，直到a的最高位,最后输出符号和相应的计算结果.

4）除法运算

　　　利用乘法和减法，将除数分别乘以1到9,直到其值大于等于被除数的对应的数，然后被除数对应的数减去其乘积，保存在一个数组中,下一次循环把它归到被除数中继续做除法运算，最后得到余数并输出.

4.函数功能:

1.vｏiｄ　init（int　a[]，inｔ　ｂ[］，int＊p1,ｉnt*ｐ2）ﻩ

2.功能说明:

读入所要计算的数值,数据初始化

3.inｔ　ｐlｕs（intａ［］，ｉnt　b［］，ｉntc［],intm，intn）　　

4.功能说明：

两个正整数相加

３.　vｏｉｄ　ｃhａngｅ（inta［],int　b[],intｍ，iｎt　n）

功能说明：

当两异号数相加时，改变其符号以符合加法运算

5.iｎt　ｍinuｓ（int　a［]，inｔ　b[］,int　d［］，iｎtm,intn）

6.功能说明：

两个正整数相减

5．voidminusfun（iｎta［］,intb[］,inｔd[］，intm，iｎtｎ）ﻩ

功能说明:

判断两个异号数的相加方式

7.ｉｎｔmulti（ｉntａ［],ｉnｔb［］，iｎt　ｃ［］，iｎｔ　m,iｎｔn）

8.功能说明：

两个正整数相乘

7．vｏｉd　ｐrint（longc[]，ｉnｔ　flａg）

功能说明：

打印带符号flag（1为负）的lｏｎg　c［］数组

8。

iｎtwrite（loｎgａ[］，inｔfｌaｇ）

功能说明：

将键盘敲入的数字按4位一组放入ｌonga[］，且将符号放入ｆlaｇ

9.ｖoidmul（longa［］,ｉntfirst，intlast，lｏngb［］,loｎgc［]）　　　

功能说明:

乘法,a的第last到ｆirsｔ位乘以ｂ，答案放到c

10.ｉntcomparａ（longａ［］，inｔfirst,inｔ　lａsｔ，lonｇｂ[］）　　

功能说明:

比较数组a，b大小，fｉrstlａst分别为a的最高最低位

１1。

intmｉnusｄ（loｎg　a[］，iｎtfｉrst,inｔlaｓｔ，loｎgb［］,longc［］,int　flaｇ）　　

功能说明：

a为被减数，fｉrst　lasｔ为a最高最低位，b为减数,c为差，ｆlag为符号

12.voiｄdｉv（longa［]，longb［]，loｎgc［］,intfａ）　　

功能说明:

除法，a除以b的值放入c,fａ为ａ符号

13。

vｏｉdmeｎｕ（）　

功能说明：

打印菜单函数

14.　vｏid　mａin（）　　　

功能说明：

主函数,调用其余函数,计算相应功能的值并输出。

5。

源程序：

＃incｌudｅ〈iｏsｔream。

h>

#ｉncluｄｅ＜ｍath．h>

#inｃｌude〈stdｉo.h>

＃defineMAX40　　//可以修改，此时最大运算位数为四十位

#define　Ｎ１0　　//此处应为最大位数除以４

voiｄinｉt（ｉnt　a[］，iｎｔ　b［]，int*p1,inｔ　＊p2）/／输入

｛

ｉnti,j;

ﻩcharｒ，ｓ；

ﻩfor（i=0;ｉ〈MAX;ｉ＋+）

｛

a[i］=０;

ﻩb［i］=0；

ﻩ｝

ﻩprintf（”请输入处理的第一个数的值：

"）；

ﻩr=ｇｅtcｈaｒ（）；

ｉｆ（r==45）

{

ﻩa［0］＝r；

ﻩｆor（i=１；（r=ｇeｔchar（））!

=＇＼n＇;i++）

a[ｉ]=ｒ—48；

｝

ﻩeｌｓe

｛

ﻩﻩa［１］=ｒ－4８；

ﻩfor（ｉ=2；（r=geｔchar（））!

=＇＼n';i++）

ﻩa［i］=r—４８；

ﻩ}

ﻩ*p１＝ｉ；

priｎtf（”请输入处理的第二个数的值:

"）;

s=ｇetchar（）;

ﻩｉf（s＝=4５）　

｛

ﻩｂ[0]=s；

for（j=1;（s=getｃｈar（））!

=’\ｎ'；j++）

ﻩb[j]=ｓ-４8;

｝

ﻩｅｌse　

ﻩ{

ﻩﻩb[1］=ｓ－４８；

ﻩﻩfoｒ（j＝2;（ｓ=getｃhar（））！

＝'＼ｎ＇；j++）

ﻩb［j]=s—48;

ﻩ}

*p2=j；

}

intpｌｕｓ（ｉnｔa[］,intｂ[］,intc［］，ｉnt　ｍ，inｔ　n）　/／加法运算

｛

intd［MAX]＝｛0},ｉ,j,ｋ；

ﻩfor（i=０；ｉ＜MAＸ；ｉ＋+）　c［i］=0；

ｉf（a［1]==０）

ﻩ｛

ﻩfor（ｉ=0；i＜n；ｉ++）　c[i］=b[i]；

ﻩｒeｔurn（i）;

ﻩ}

ﻩif（b[1］==0）

｛

ﻩﻩｆor（i=０;ｉ

ﻩﻩｒeｔurn（i）;

ﻩ｝

for（i=m－1,j=n—1，k＝1；i〉0＆&j〉0；i—－，ｊ—－,k+＋）

{

ﻩｄ[k］=ａ［ｉ]＋ｂ［j］+d[k];

if（d［ｋ］>9）

ﻩ{

ﻩﻩd［ｋ+１］++;ｄ［ｋ］＝d[k]—10;｝

ﻩ｝

wｈilｅ（ｉ〉0）

{

ﻩﻩｄ[k］=d［k]＋a［i]；

if（d[k］>9）

{

ﻩd［k+1］++；d［k］＝d［k］－10;

ﻩ｝

ﻩk++;

ﻩi—-；

ﻩ}

ｗhile（j＞0）

ﻩ{

ﻩﻩd[ｋ］=d[k]＋ｂ[j];

if（d［k］＞9）

ﻩ{

ﻩｄ[ｋ+1]＋+；d[ｋ]=d[ｋ］-10;

｝

ﻩk++;

ﻩj—-;

ﻩ｝ﻩ

d[0］＝a[０]+ｂ［0]；

ｃ[０］＝d［0];

ﻩif（d［ｋ]＝=0）

ﻩk——;

ﻩfoｒ（i＝１；k>0;i++，k--）

ﻩﻩc［ｉ］=d[k]；

retuｒｎ（ｉ）;

｝

ｖoidchange（inta［],intｂ[］，intm，ｉntｎ）　／/变号运算

｛

int　ｉ，j;

ﻩintc［MAX］;

ﻩif（m＜=n＆＆b[０]＝=４５）

ﻩ{

ﻩfor（i=１；ｉ〈m;i++）

ﻩﻩｃ[i］=a［i]；

for（i=1，j=1；j＜n;i＋+,ｊ++）

ﻩﻩａ［i]=b［j］;

ﻩfor（i=1,j=1;j＜ｎ；i++,j＋+）

ﻩb［i］=c［j］；

ﻩfｏr（ｊ=ｉ;j＜MAX;j+＋）

ﻩﻩb[j］=０；

ﻩretuｒn;

}

ﻩif（m>=n&&ａ[0］==4５）

｛

ａ[０]=０;

ﻩb［0］＝45；

ﻩreturn；

ﻩ}

}

intmiｎus（inｔa［］，intb［］,ｉntd[],intm，ｉｎｔｎ）／/减法运算

{

ﻩintｃ[ＭＡX]＝｛0}，i，j，ｋ;

ﻩfor（ｉ=0；i〈MAX；i+＋）

ﻩｄ［i］=0；

ﻩfｏr（ｉ=ｍ-1，ｊ=n—1，k=1;ｉ〉0＆&j〉0；ｉ－—,j-－,k++）ﻩ

ﻩ{

if（ｃ［ｋ]<0｜｜a[i]〈b[j］）

ﻩ{

ﻩﻩc[ｋ］=c［k］＋a[i］-b[j]；

ﻩｉf（c[k］<０）

ﻩ｛

ﻩﻩﻩｃ[k］+=1０;

ﻩﻩｃ［k+１]—-;

｝

ﻩ｝

ﻩelseｃ[k］＝a［i]-ｂ［ｊ］;

｝

ﻩwhｉｌe（i>０）

ﻩ｛

ﻩﻩc［k]＝ｃ[ｋ]+a[i］;

ｉf（c［k］＜0）

ﻩ｛

c[k］+=10；

ﻩﻩｃ[k+1］—-；

ﻩ}

k++；i－-;

}

c［k］=a[i]+c［k]；ﻩ

wｈilｅ（c［k]＜=0&&ｋ>０）　

ﻩﻩk--；

ﻩfｏｒ（i＝1;k〉0；i++）

ﻩｄ［ｉ]＝c［ｋ——];

ﻩrｅtｕrn（i）;

}

voidｍｉnusｆun（inta［],ｉnt　b[],ｉｎt　d［]，ｉntｍ，int　n）　　/／判断是否两异号数相加

{

ﻩｉnti,j，ｆ=0,g=0；

iｆ（a［1］=＝0）

ﻩ｛

ﻩｉｆ（ｂ［0]!

＝０）printf（"－"）;

ﻩｆor（ｉ=１；i

ﻩﻩｐrintf（”％d”,b［i]）;

ﻩﻩprinｔｆ（"＼n"）;　

ｒｅtuｒn;

}

ﻩiｆ（b[1]==０）

{

ﻩｉf（a［0］！

=0）

ﻩﻩｐriｎtf（"-”）；

for（i=1；i<ｍ；i＋+）

ﻩprｉｎtf（＂％ｄ＂，ａ［ｉ]）;

printf（”\n"）；

ﻩrｅturn;

}

ﻩif（m==n）

ﻩ｛

ﻩfor（i=1；i＜m;i++）

ﻩ｛

ﻩﻩif（（a[ｉ]〈ｂ[i]＆＆b[0]==4５）｜|（ａ[i］>ｂ［ｉ]&&a[0]==４5））

ﻩﻩﻩｇ=1;

ﻩﻩｉf（ａ[i］！

＝b[i］）ｆ=１;

｝

iｆ（f==0）

ﻩ{

ﻩﻩprintf（＂0\n＂）；

ﻩﻩreturn；

｝

ｉf（g=＝１）

ﻩ｛

ﻩﻩchangｅ（a,b,m,ｎ）;

prｉntf（＂—"）；

ﻩﻩj=minus（ａ，ｂ，d,ｎ，m）；

ﻩfor（i=1；ｉ

ﻩｐrｉntｆ（”\n＂）；ｒeturｎ;

｝

elｓeif（a［0］==4５＆&ｂ［０］=＝0）

{

ﻩj＝ｍiｎuｓ（b，a，d，n，m）;

ｆor（i＝1;i＜ｊ;i+＋）

ﻩﻩｐriｎtf（"％ｄ"，d［i］）；

ﻩprintf（"\n”）;

ﻩreｔurn;

ﻩ｝

eｌse

{

ﻩj＝minus（a,b，d,ｍ,n）;

ﻩﻩfor（i=1;ｉ

ﻩﻩprinｔf（”％d”,d[i］）;

prｉntf（"\n”）；reｔuｒn;

}

｝

ｉf（m＞ｎ&＆b［