C语言进制转换课程设计Word下载.docx
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2014年6月15日
一、转换概述
1、需求分析
进制数制是人们利用符号进行计数的科学方法。
数制有很多种，在计算机中常用的数制有：
十进制，二进制、八进制和十六进制。
十六进制数有两个基本特点:
它由十六个字符0～9以及A，B，C，D，E，F组成（它们分别表示十进制数0～15），十六进制数运算规律是逢十六进一。
要求：
（1）输入一个十进制数N，将它转换成R进制数输出，并可以进行逆转换。
（2）输入数据包含多个测试实例，每个测试实例包含两个整数N（32位整数）和R（2<
=R<
=16,R<
>
10）。
（3）为每个测试实例输出转换后的数，每个输出占一行。
如果R大于10，则对应的数字规则参考16进制（比如，10用A表示，等等）。
（4）界面友好。
2、概要设计
数制转换器程序是要求任意两种数间的相互转化，本次课程设计以任意进制间转换为中心实现二进制、八进制、十进制、十六进制、十八进制之间的相互转化。
对输入的任意进制的数字进行转换，实现常见进制间的转换以及用户自定义需要转换的目标进制数，这样大大提高了本程序的用途。
常见的二进制、八进制、十进制、十六进制、十六进制之间的固定转换，其转换方式大同小异，从低进制数向高进制数转换进行乘数累加，反之则逐步求余，最终进行分布计算得到想要的结果，对以上思想进行扩展，使其不仅仅局限于那些常见进制间的转换，更多的应用到任意进制之间的转换。
本次系统程序，主要有两大模块组成，即任意进制转换为十进制、十进制转换为任意进制，这两部分共同组成了对任意进制数的转换的实现，通过菜单选择，让用户实现自己想要的结果，同时也在程序的简洁上有所压减，达到简洁的应用程序实现相对较复杂的功能。
最后打印输出结果，清屏执行下次任务。
该程序包括七个子函数模块，其中菜单函数模块定义为整型，其余字符转换函数处理模块都根据函数所需定义数据类型。
数制转换器处理系统中用数组来储存处十进制以外的数，将一个指定进制的数，从低到低高一位一位取出，并计算出每位的十进制值，然后乘以其数基的特定幂指数，得出这一位数的十进制值，将所有各位的十进制值相加得出这个数的十进制值，然后再将该十进制数转换为指定数制的数，此过程采用求余法进行，用这个十进制数作为被除数，用指定的数基作除数，连续求余，得出的余数依由个位到十位等的顺序组成新数，即得指定数制的数。
（1）逻辑设计如图所示：
图2.1
（2）程序中各函数简单说明见如表1、1函数说明所示：
表2.1
返回值
函数名
参数表
函数说明
int
main
void
主函数
intANY_ten（）
intx,intnum
任意进制转换为十进制
Intten_ANY（）
intnum,inty
十进制转换为任意进制
ten_ANY（）
num,2
十进制转换为二进制
list1（）
num
进制转换菜单
list2（）
主菜单
ANY_ch（）
num,num
任意进制间的转换
3.详细设计
1.十进制转化为任意进制函数：
十进制整数num转换为任意（x）进制整数采用"
除x取余，逆序排列法。
具体做法是：
用x去除十进制整数，可以得到一个商和余数；
再用x去除商，又会得到一个商和余数，如此进行，直到商为一时为止，然后把先得到的余数作为x进制数的低位有效位，后得到的余数作为x进制数的高位有效位，结构图如图3.4所示:
intANY_ten（intx,intnum）
{
inti,j=0;
ints=0;
for（i=1;
num!
=0;
i*=x）
{
if（num%10>
（x-1））
{
j=1;
break;
}
else
s+=（num%10）*i;
num=num/10;
}
if（j==1）
printf（"
原数据出错！
请重新输入:
\n"
）;
else
转换为十进制：
%d\n\n"
s）;
returns;
}
2.任意进制转化十进制函数：
从最后一位开始算，依次列为第0、1、2...位第n位的数乘以任意进制数y的n次方得到的结果相加结构图如图3.5所示:
voidten_ANY（intnum,inty）
{
inti;
intarr[30];
for（i=0;
;
i++）
arr[i]=num%y;
num=num/y;
if（num==0）
printf（"
转换为%d进制：
"
y）;
for（;
i>
i--）
switch（arr[i]）
case10:
A"
break;
case11:
printf（"
B"
case12:
C"
case13:
D"
case14:
E"
case15:
F"
case16:
G"
case17:
H"
case18:
I"
case19:
J"
default:
%d"
arr[i]）;
\n\n"
3.程序流程图
（1）主函数main（）流程图，如图3.1所示：
图3.1main函数流程图
（2）主菜单list2（）流程图，如图3.2所示：
图3.2list2（）函数流程图
（3）常见进制转换菜单list1（）函数流程图，如图3.3所示：
图3.3常见进制转换菜单list1（）函数流程图
（4）十进制转换为任意进制函数ten_ANY（）函数流程图，如图3.4所示：
图3.4十进制转换为任意进制函数ten_ANY（）函数流程图
（5）任意进制转换为十进制函数ANY_ch（）函数流程图，如图3.5所示：
图3.5任意进制数之间的转换ANY_ch（）函数流程图
4.运行环境
软件环境
操作系统：
Windows7
硬件环境
处理器：
IntelPentium166MX或更高
内存：
32MB以上
硬盘空间：
1GB以上
显卡：
SVGA显示适配
5.开发工具和编程语言
MicrosoftvisualC++
C语言
二、数学原理
实现进制转换需要编个函数（进制转换器），每一函数完成相应进制的转换，下面是各个进制之间转换的数学方法的算法。
十进制转二进制：
十进制数转换成二进制数，是一个连续除2的过程；
把要转换的数，除以2，得到商和余数，将商继续除以2，直到商为0.最后将所有余数倒序排列，得到数就是转换结果。
例如：
302/2
=
151
余0
151/2
75
余1
75/2
37
余1
37/2
18
18/2
9
9/2
4
4/2
2
余0
2/2
1
所以302转换为2进制，结果：
100101110
.
十进制转八进制：
十进制数转换成八进制的方法和转换为二进制的方法类似，唯一变化：
除数由2变成8。
120/8=15余0
15/8=1余7
1/8=0余1
所以120转换为8进制，结果：
170.
十进制转十六进制：
十进制数转换成十六进制数的方法和转换为二进制的方法类似，唯一变化：
除数由2变成16。
不过，十六进制数：
（10～15）是用英文大写字母（A~F）表示。
123/16=7余11
所以123转换为16进制，结果：
7B.
二进制转十进制：
二进制数转换为十进制数按权展开，第0位的权值是2的0次方，第1位的权值是2的1次方·
·
1010转换成十进制数：
第0位：
0*2^0=0
第1位：
1*2^1=2
第2位：
0*2^2=0
第3位：
1*2^3=8
所以1010转换成十进制数,结果：
0+2+0+8=10.
二进制转八进制：
利用421，从后往前每三位一组，缺位补0，然后按十进制方法进行转换。
（11001）
001=1
011=3
然后将结果按从下往上顶顺序书写：
31.
二进制转十六进制：
二进制和十六进制的互相转换比较重要。
不过这二者的转换却不用计算；
利用8421，对于任意一个4位的二进制数，都可以很快算出它对应的10进制值。
1111=8+4+2+1=15
又因为十六进制数：
10～15用大写字母A~F表示，所以15为F.
八进制转二进制：
利用421；
从后往前每三位一组，缺位处用0填补，然后按十进制方法进行转化;
1—>
001
3-011
然后我们将结果按从下往上的顺序书写就是：
11001，那么这个11001就是八进制31的二进制形式。
八进制转十进制：
八进制就是逢8进1，八进制数采用
0～7这八数来表达一个数；
八进制数第0位的权值为8的0次方，第1位权值为8的1次方，第2位权值为8的2次方……
1507转换成十进制数:
7*8^0=7
0*8^1=0
5*8^2=320
1*8^3=512
所以换算成十进制：
7+0+320+512=839
.
八进制转十六进制：
八进制转换成十六进制：
有两种方法：
一种是先将八进制转换成二进制，在将二进制转换成十六进制。
另一种方法是将八进制转换成十进制，在将十进制转换成十六进制。
十六进制转二进制：
上面已经提到二进制转换成十六进制的方法，记住8421，每一位的权值，所以十六进制转成二进制就是一段四位分别转成二进制。
F1111
D1101,A1010,50101.
十六进制转八进制：
十六进制转八进制也不能直接转换，需要将十六进制转换成十进制或者二进制，才能由十进制或者二进制转换成八进制。
十六进制转十进制：
16进制就是逢16进1，但我们只有0~9这十个数字，所以我们用A，B，C，D，E，F这六个字母来分别表示10，11，12，13，14，15。
十六进制数的第0位的权值为16的0次方，第1位的权值为16的1次方，第2位的权值为16的2次方·
所以，在第N（N从0开始）位上，如果是数
X
（X
大于等于0，并且X小于等于
15，即：
F）表示的大小为
*
16的N次方。
2AF5
5*16^0=5
F*16^1=240
A*16^3=2560
2*16^4=8192
所以转换
成十进制数为：
10997.
三、程序编码
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
string.h>
list2（）;
voidlist1（）
inti,a,m,num;
charch[100];
FILE*f;
do{
getchar（）;
system（"
cls"
********************************************\n"
********************\n"
**********数制转换器**********\n"
**********1-十进制转二进制**********\n"
**********2-十进制转八进制**********\n"
**********3-十进制转十六进制**********\n"
**********4-二进制转十进制**********\n"
**********5-八进制转十进制**********\n"
**********6-十六进制转十进制**********\n"
**********7-二进制转八进制**********\n"
**********8-二进制转十六进制**********\n"
**********0-返回**********\n"
*********************\n"
loop:
请输入你所选择的序号:
"
scanf（"
&
a）;
if（a!
=0&
&
a<
9）
st:
\n输入要转换的数:
scanf（"
%s"
ch）;
f=fopen（"
num.txt"
"
w"
for（i=0;
i<
=（int）strlen（ch）;
fputc（ch[i],f）;
fclose（f）;
（int）strlen（ch）;
if（（int）（ch[i]）>
=48&
（int）（ch[i]）<
=57||（ch[i]）>
='
A'
J'
）
continue;
printf（"
输入有误!
请输入数字:
gotost;
f=fopen（"
r"
fscanf（f,"
num）;
//读出文件num.txt中权值
fclose（f）;
switch（a）
case0:
list2（）;
/*返回上一层*/
case1:
ten_ANY（num,2）;
break;
/*十进制转二进制*/
case2:
ten_ANY（num,8）;
/*十进制转八进制*/
case3:
ten_ANY（num,16）;
/*十进制转十六进制*/
case4:
ANY_ten（2,num）;
/*二进制转十进制*/
case5:
ANY_ten（8,num）;
/*八进制转十进制*/
case6:
ANY_ten（16,num）;
/*十六进制转十进制*/
case7:
m=ANY_ten（2,num）;
ten_ANY（m,8）;
/*二进制转八进制*/
case8:
ten_ANY（m,16）;
/*二进制转十六进制*/
default:
您的输入有误，请重新选择!
gotoloop;
getchar（）;
}while（a>
0）;
voidANY_ch（）
inta,m,x,y,num;
请输入进制数:
x）;
输入该%d进制数：
x）;
m=ANY_ten（x,num）;
是否将当前十进制数进一步转换:
1.是2.否\n"
请选择:
loop2:
scanf（"
case1:
转换的目标进制数为:
y）;
ten_ANY（m,y）;
case2:
\t转换结束!
default:
选择有误!
请重选:
gotoloop2;
intlist2（）
intb;
************************************************\n"
***二十进制内任意进制转换!
***\n"
\t\t按Enter进入主菜单!
**********【主菜单】**********\n"
**********模式选择**********\n"
**********1-常见进制转换**********\n"
**********2-自定义进制数转换**********\n"
**********0-退出**********\n"
loop1:
请选择要执行的模式:
b）;
switch（b）
list1（）;
/*常见进制转换菜单*/
ANY_ch（）;
/*任意进制数之间转换*/
case0:
exit（0）;
\n您的输入有误，请重新选择!
gotoloop1;
}while（b>
return0;
voidmain（）
测试结果
按Enter键进入主菜单，如图3.1所示：
图3.1十进制转换为二进制
选择1，进入常见进制转换菜单，如图3.2所示：
图3.2十进制转换为二进制
选择1，十进制转换为二进制函数，输入12,结果如图3.3所示：
图3.3十进制转换为二进制
选择2，十进制转换为八进制函数，输入20,结果如图3.4所示：
图3.4十进制转换为八进制
选择3，十进制转换为十六进制函数，输入30，结果如图3.5所示：
图3.5十进制转换为十六进制
选择4，二进制转换为十进制函数，输入131，结果如图3.6所示：
图3.6二进制转换为十进制
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