长整数的四则运算_精品文档.docx
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课程名称:
《数据结构》课程设计
课程设计题目:
长整数的四则运算
姓名:
院系:
计算机学院
专业:
计算机科学与技术
年级:
学号:
指导教师:
2014年月日
目录
1课程设计的目的………………………………………………………………3
2需求分析………………………………………………………………………3
3课程设计报告内容……………………………………………………………3
3.1概要设计……………………………………………………………………3
3.2详细设计……………………………………………………………………3
3.3调试分析……………………………………………………………………3
3.4用户手册……………………………………………………………………4
3.5测试结果……………………………………………………………………4
3.6程序清单……………………………………………………………………5
4小结…………………………………………………………………………x
5参考文献………………………………………………………………8
1.课程设计的目的
（1）熟练使用C语言编写程序，解决实际问题;
（2）了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力;
（3）初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能;
（4）提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力;
2.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-215-1215-1。
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。
测试数据:
（1）0;0;应输出“0”。
（2）-23456789;-76543211;应输出“-100000000”。
（3）-99999999;1000000000000;应输出“999（4）100010001;-100010001;应输出“0”。
（5）100010001;-100010000;应输出“1”。
（6）-999999999999;-999999999999;应输出“1999999999998”。
（7）1000099999999;1;应输出“1000100000000”。
实现提示:
（1）每个结点中可以存放的最大整数为32767，才能保证两数相加不会溢出，但若这样存放，即相当于按32768进制存放，在十进制与32768进制数之间的转换十分不方便，故可以在每个结点中仅存十进制的4位，即不超过9999的非负整数，整个链表表示为万进制。
（2）可以利用头结点数据域的符号代表长整数的符号。
用其绝对值表示元素结点数目。
相加过程中不要破坏两个操作数链表。
不能给长整数位数规定上限。
3.1概要设计
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。
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。
3.3调试分析
测试数据，测试输出的结果，时间复杂度分析，和每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些？
问题如何解决？
），算法的改进设想。
3.4用户手册（略）
3.5测试结果（略）
4总结
长整数用双向循环队列的数据结构，用的比较少，查阅不少资料
5、程序清单:
（见附录）
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
structLinkNode
{
intdata;//记录每个节点的整数（小于10000）
LinkNode*next;//记录下一个节点的地址
LinkNode*pre;//记录前一个节点的地址
};
classLinkList
{
private:
LinkNode*head0,*head1;//head0，head1分别记录两个整数链表的头指针
LinkNode*currptr;
LinkNode*result;//result记录结果链表的头指针
public:
LinkList（）;//构造函数，初始化链表
~LinkList（）;//析构函数，释放空间
voidCreat（stringa）;//引入字符串，创立两个链表，分别表示两个整数
voidAdd（）;//实现两个整数相加
voidDisplay（）;//显示结果
voidaddtwo（）;
//节点多的作为被加数，少的作为加数，实现整数绝对值大的加小的
};
intsum（intn）;
LinkList:
:
LinkList（）//构造函数，初始化链表
{
head0=newLinkNode;
//申请一个空间记录整数的符号和节点数
head1=newLinkNode;
head0->next=head0;
head0->pre=head0;//初始化链表，建立双向循环链表
head1->next=head1;
head1->pre=head1;
result=newLinkNode;
result->next=result;
result->pre=result;
currptr=NULL;
}
LinkList:
:
~LinkList（）//析构函数，释放空间
{
LinkNode*p1=head0,*p2=head1,*p3=result;
//三个指针分别指向三条链表的头指针
while（p1!
=p1->pre）
{
p1->pre->next=p1->next;
p1->next->pre=p1->pre;
currptr=p1;
p1=p1->next;
deletecurrptr;
}
while（p2!
=p2->pre）//逐个删除节点，释放空间
{
p2->pre->next=p2->next;
p2->next->pre=p2->pre;
currptr=p2;
p2=p2->next;
deletecurrptr;
}
while（p3!
=p3->pre）
{
p3->pre->next=p3->next;
p3->next->pre=p3->pre;
currptr=p3;
p3=p3->next;
deletecurrptr;
}
}
voidLinkList:
:
Creat（stringa）//引入字符串，创立两个链表，分别表示两个整数
{
inti=0,j=0,m=0,n=0,k=0,l=0,s=0,w=0;
//i记录字符串，j记录加数节点数；s记录被加数节点数
//w标记字符串中的‘-’号
//k记录字符串中的字符转化为整数的值，l使每个节点记录4位
while（a[m]!
=';'）m++;//m记录字符串中被加数的字符数
n=m;
while（a[n]!
='\0'）n++;//n记录字符串的总字符数
if（a[0]=='-'）
{
head0->data=（-1）;//记录整数符号
w=1;
}
else{head0->data=1;}
for（i=m-1;i>=w;i--）
{
if（a[i]!
=','）//把字符转化为整数
{
k+=（a[i]-'0'）*sum（l）;
l++;
}
if（a[i]==','||i==w）
{
currptr=newLinkNode;//把整数存到双向循环链表中
currptr->data=k;
currptr->next=head0;
currptr->pre=head0->pre;
head0->pre->next=currptr;
head0->pre=currptr;
head0=currptr;
s++;//节点数加1
k=0;//重新初始化k和l
l=0;
}
}
head0->pre->data*=s;//存储整数符号和节点数
//与建第一个整数链表一样，建立第二个整数链表head1
k=0;l=0;
if（a[m+1]=='-'）
{
head1->data=（-1）;
m++;
}
else
head1->data=1;
for（i=n-1;i>m;i--）
{
if（a[i]!
=','）
{
k+=（a[i]-'0'）*sum（l）;
l++;
}
if（a[i]==','||i==m+1）
{
currptr=newLinkNode;
currptr->data=k;
currptr->next=head1;
currptr->pre=head1->pre;
head1->pre->next=currptr;
head1->pre=currptr;
head1=currptr;
j++;
k=0;
l=0;
}
}
head1->pre->data*=j;
}
voidLinkList:
:
Add（）//实现两个整数相加
{
LinkNode*temp;
if（abs（head0->pre->data）>abs（head1->pre->data））
//两个整数中，绝对值大的为被加数
addtwo（）;
elseif（abs（head0->pre->data）pre->data））
{
temp=head0;
head0=head1;
h
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