C语言专业课程设计报告长整数四则运算文档格式.docx
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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，（这样的话栈也很方便）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：
typedefshortElemType;
//定义基本数据类型，我们采用short来表示任意4位整数。
typedefstructDuCiLinkNode{//双向循环链表结点的存储结构
ElemTypedata;
structDuCiLinkNode*prior;
//指向上一结点
structDuCiLinkNode*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（ElemTypee）;
//以4位整数e构造1个双向循环链表结点
StatusInitList（DuCiLinkList*L）;
//初始化1个双向循环链表，分配1个结点作头结点
//数据域赋初值0，上下结点指针指向自己
voidDestroyList（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
//并让链表*L指向NULL
voidClearList（DuCiLinkListL）;
//清除1个双向循环链表，释放数据结点所占用的内存空间
//保留头结点，并将数据域置为0，上下结点指针指向自己
StatusInsTail（DuCiLinkListL,ElemTypee）;
//在双向循环链表L的尾结点之后加入1个以e为
//数据域的新结点,并返回OK;
否则返回ERROR。
StatusInsFirst（DuCiLinkListL,ElemTypee）;
//将数据元素e插入在线性链表L头结点之后,并返回OK;
StatusCopyList（DuCiLinkListL,DuCiLinkListC）;
//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：
typedefstructDuCiLinkNodeLongIntNode,*LongInt;
//采用双向循环链表为实际的存储结构
voidOutputNumber（LongInta）;
//输出一个长整型数
voidInputNumber（LongInta,intOneOrTwo）;
//输入一个长整型数
voidadd（LongIntc,LongInta,LongIntb）;
//长整型数c=a+b
voidsub（LongIntc,LongInta,LongIntb）;
//长整型数c=a-b
Statusmul（LongIntc,LongInta,LongIntb）;
//长整型数c=a*b
voiddiv（LongIntc,LongInta,LongIntb）;
//长整型数c=a/b（整除）
voidrem（LongIntc,LongInta,LongIntb）;
//长整型数c=a%b（求余）
voidpower（LongIntc,LongInta,intn）;
//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：
voidmain（）//
{
初始化；
do{
接受命令；
处理命令；
}while（“命令”=“结束”）
｝
2）程序界面模块//,
3）双向循环链表处理模块//,
4）长整型数的输入输出模块//,
5）长整数运算模块//
各模块之间的调用关系如下：
（5）、长整型数存储模块—双向循环链表模块见二小节1分节
2、
函数的主要调用关系图
四、调试分析及编程心得体会
1、刚开始考虑进位问题过于简单，导致测试数据时多次出错。
2、刚开始时在输入方式中花了较大功夫，而且用户界面不够友好，程序容错性较差。
3、开始写程序时源程序没有严格按单元模块结构编写，可读性较差。
4、由于初次进行系统的程序设计，层次结构划分不太合理，应在以后的设计中强化此思维，逐渐与工程设计接轨。
…………………………………………
五、用户手册
1、本程序的运行环境为DOS操作系统，。
2、进入演示程序后即显示文本方式的用户界面
3、输入命令，执行相应的功能：
1––输入第1个整数o,O––输入运算符r,R––重置系统
2––输入第2个整数c,C––执行运算q,Q––退出系统
六、测试结果
（1）、0和0的四则运算：
（2）、-2345,6789;
-7654,3211;
略…………………………………
七、源程序代码
/*******************************************************
1、主控文件
*******************************************************/
#include"
"
/*界面模块头文件*/
/*长整型数处理模块头文件*/
charcmd;
/*menucommand*/
charopt;
/*operator*/
intn;
/*power*/
LongInta,b,c;
/*Longintegernumbers*/
intflag_n1=0,flag_n2=0,flag_opt=0,flag_cal=0,flag_reset=1;
/*标志位*/
voidReSet（）/*Resetsystem*/
ClearWorkSpace（）;
//清屏幕的工作区
flag_n1=0;
//重置长整数1是否输入的标志
flag_n2=0;
//重置长整数2是否输入的标志
flag_opt=0;
//重置运算符是否输入的标志
flag_cal=0;
//重置是否进行了运算的标志
flag_reset=1;
//重置重置标志
}
voidCalculate（）//执行计算
intoverflow=OK;
if（flag_n1*flag_n2*flag_opt==0）return;
/*Inputisnotcomplete!
输入不完整则直接返回*/
switch（opt）
{
case'
+'
:
add（c,a,b）;
break;
//执行加法运算
-'
sub（c,a,b）;
//执行减法运算
*'
mul（c,a,b）;
//执行乘法运算
/'
overflow=div（c,a,b）;
//执行整除运算
%'
rem（c,a,b）;
//执行求余运算
^'
n=b->
prior->
data;
power（c,a,n）;
//暂时以长整数b的最后一组数据为幂，执行乘方运算
};
gotoxy（2,10）;
//定位到输出位置
cprintf（overflow==OK?
"
Result="
DivideBy"
）;
//输出结果提示
ResultBox（）;
//控制输出范围，以免搞乱程序界面
OutputNumber（c）;
//输出运算结果
ClearList（c）;
//清空长整数c
window（1,1,80,25）;
//重新设置显示窗口为全屏幕
voidDoCommand（）//根据输入命令进行相应的处理
switch（cmd）
case'
1'
InputNumber（a,1）;
flag_n1=1;
break;
//输入第1个长整数
2'
InputNumber（b,2）;
flag_n2=1;
//输入第2个长整数
O'
o'
opt=InputOperator（）;
flag_opt=1;
//输入运算符
C'
c'
Calculate（）;
flag_cal=1;
//执行运算
R'
r'
ReSet（）;
//重设系统以便执行下一次运算
}
voidmain（）
InitiInterface（）;
//初始化程序界面
InitList（&
a）;
//初始化长整形数据a,b,c
b）;
c）;
GoToCmdxy（）;
//将光标定位到输入命令处
cmd=getche（）;
//读取一个操作命令
DoCommand（）;
//执行相应的命令
}while（cmd!
='
q'
&
&
cmd!
='
Q'
//如果输入的是Q或q则退出
DestroyList（&
//销毁长整形数据a,b,c，释放它们所占的
ClearScreen（）;
//清除屏幕上的显示
2、程序界面模块头文件
#include<
>
#defineNofMenuItem6
#defineIntMenuItem2
structIntFaceType
intheight;
//界面高度
intwidth;
//界面宽度
charProgramName[30];
//程序名
charMenuItems[NofMenuItem][12];
//功能选项
intMaxItemLength;
//功能选项名最大长度
charprompt[40];
//命令选项提示
intbackcolor;
//界面背景
inttextcolor;
//文本颜色
intWaitCmdx;
//功能选项输入坐标x
intWaitCmdy;
//功能选项输入坐标y
};
voidInitiInterface（）;
//界面初始化
voidGoToCmdxy（）;
//将光标定位到命令选项提示之后
voidGoToPrompt（）;
//将光标定位到命令选项提示行首
voidShowMainPrompt（）;
//显示命令选项提示
voidClearScreen（）;
//以清除整个屏幕，并设置为黑底白字模式
voidClearPromptLine（）;
//清除提示行的显示
voidClearWorkSpace（）;
//清除工作区的显示
voidInputNumberBox（intOneOrTwo）;
//指定两个输入数的输入窗口，如果超过这个范围文字将自动流动
voidResultBox（）;
//指定计算结果的显示窗口，如果超过这个范围文字将自动流动
3、程序界面处理模块文件
/*界面长宽及菜单等数据，具体含义见头文件*/
structIntFaceTypeIntFace={14,40,"
LongIntegerCalcultor"
{"
Number1"
"
Number2"
Operator"
Calculate"
Reset"
Quit"
},9,"
Enterahotkey:
1,2,O,C,RorQ:
BLUE,WHITE};
/*画界面框架、显示程序功能选项、输入提示等
┌───────────LongIntegerCalcultor───────────┐
│Number1Number2OperatorCalculateResetQuit│
├──────────────────────────────────┤
││
│Enterahotkey:
│
└──────────────────────────────────┘*/
voidDrawIntFace（）
{
inti,j,LenProgramName,len;
putch（218）;
//画左上角的转角线
LenProgramName=strlen（）;
//计算程序名称的长度
len=（-4-LenProgramName）/2;
//计算程序名称左右横线的长度
for（i=0;
i<
len;
i++）putch（196）;
//画横线
putch（'
'
cputs（）;
putch（'
//显示程序名
putch（191）;
//画右上角的转角线
gotoxy（1,2）;
putch（179）;
//画第2行首的竖线
IntMenuItem;
i++）putch（'
//输出选项前的空格
for（j=0;
j<
NofMenuItem;
j++）//输出各个选项
cputs（[j]）;
for（i=0;
putch（179）;
//画第2行尾的竖线
gotoxy（1,3）;
putch（195）;
//画第3行首的三岔线
;
//画第3行的横线
putch（180）;
//画第3行尾的三岔线
for（j=4;
j++）//显示中间的工作区
gotoxy（1,j）;
//到第j行首
putch（179）;
//画行首的竖线
//画中间的空白
//画行尾的竖线
gotoxy（1,）;
//画倒数第3行的横线
//显示倒数第2行的输入提示
len=strlen（）;
cputs（）;
putch（192）;
//画最后一行的横线
putch（217）;
voidInitiInterface（）//界面初始化
inti,len,lenprompt;
i++）//计算选项菜单行的总长度
len=strlen（[i]）;
if（len>
）=len;
len=（+IntMenuItem）*NofMenuItem+IntMenuItem+2;
lenprompt=strlen（）;
//输入提示的长度
if（len<
lenprompt）len=lenprompt;
if（<
len）=len;
//界面的最终宽度
9）=9;
//界面的最终高度
=lenprompt+2;
//命令输入处的X坐标
=-1;
//命令输入处的Y坐标
clrscr（）;
//清屏，以便显示程序界面
textbackground（）;
//设置界面的背景颜色
textcolor（）;
//设置界面的文本颜色
DrawIntFace（）;
//画出界面
voidClearScreen（）//以清除整个屏幕，并设置为黑底白字的DOS传统模式
textbackground（BLACK）;
textcolor（WHITE）;
voidClearPromptLine（）/*清除提示行的显示*/
inti;
gotoxy（2,）;
//到倒数第2行首
//用空格覆盖原有内容
GoToPrompt（）;
voidClearWorkSpace（）/*清除工作区的显示*/
inti,j;
j++）
gotoxy（2,j）;
voidGoToCmdxy（）/*将光标定位到命令选项提示之后*/
gotoxy（,）;
voidGoToPrompt（）/*将光标定位到命令选项提示行首*/
voidShowMainPrompt（）/*显示命令选项提示*/
ClearPromptLine（）;
voidInputNumberBox（intOneOrTwo）
{/*指定两个输入数的输入窗口，如果超过这个范围文字将自动流动*/
window（11,（OneOrTwo==1）?
4:
6,,（OneOrTwo==1）?
5:
7）;
voidResultBox（）
{/*指定计算结果的显示窗口，如果超过这个范围文字将自动流动*/
window（11,10,,11）;
4、长整型数输入输出及运算模块头文件
voidsub（LongIntc,LongI
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