大整数的四则运算课程设计说明书.docx

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大整数的四则运算课程设计说明书

中北大学

课程设计说明书

学院、系：

软件学院

专业：

软件工程

学生姓名：

宋雨琪

学号：

1221011205

设计题目：

大整数的四则运算

起迄日期:

2013年10月11日~2013年11月16日

指导教师:

薛海丽

日期:

2013年11月16日

1设计目的

本课程设计是采用C语言，在VC平台下实现大整数的四则运算，该系统运行在MS-DOS命令行模式下。

本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑，独立实践的机会，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼学生的分析解决实际问题的能力。

提高学生适应实际，实践编程的能力。

1）进一步巩固和复习C程序设计的基础知识；

2）培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力；

3）了解软件的编制过程及各环节的具体内容；

4）提高学生程序调试技巧、软件设计能力和代码规范化等素质；

提高学生分析问题、解决问题以及实际运用能力。

2任务概述

完成大整数的四则运算任务，假定整数不超过五十位要求：

1）在屏幕上能够手动输入待求的两个大整数；

2）输入完成后通过选择可以完成大整数的加、减、乘、除运算；

3）将结果分别显示在屏幕上。

4）验收时程序能够演示，自己单独做。

3模块划分

1）定义c_to_d（charstr[N],chard[N]）函数，实现把str的各位转变成对应整数，右对齐存入d,start为最高位下标

2）定义d_to_c（chard[N],charstr[N],intstart）函数，实现把d中数字d[start...N-1]转变为字符左对齐存入str

3）定义加法函数

4）定义减法函数

5）定义乘法函数

6）定义除法函数

7）定义输出格式函数

8）运用主函数计算

4主要函数说明及其N-S图

1）主函数说明

①定义变量

②输入要进行运算代码数字

③输入数字

④调用函数进行运算

2）其他函数说明

①min函数，比较两数大小

②c_to_d（charstr[N],chard[N]）函数，实现把str的各位转变成对应整数，右对齐存入d,start为最高位下标

③d_to_c（chard[N],charstr[N],intstart）函数，实现把d中数字d[start...N-1]转变为字符左对齐存入str

④add（charstr_a[N],charstr_b[N],charstr_c[N]），加法函数

⑤sub（charstr_a[N],charstr_b[N],charstr_c[N]），减法函数

⑥compare（charstr1[N],charstr2[N]），实现str1,str2内存的是要进行比较的大整数

⑦mul（charstr_a[N],charstr_b[N],charstr_c[N]），乘法函数

⑧divd（charstr_a[N],charstr_b[N],charstr_c[N]），除法函数

主要函数的N-S图：

图1：

函数c_to_d（charstr[N],chard[N]）N-S图

图2：

函数d_to_c（chard[N],charstr[N],intstart）N-S图

图3：

加法运算函数add（）的N-S图

while（i

memset（c,0,sizeof（c）,）将c中有效的个字节替换为0并返回c

i=N-1;borrow=0

while（i>=start_a）

c[i]=a[i]-b[i]-borrow

如果有借位

TF

borrow=1;c[i]+=10

borrow=1;i--

i++

图4：

减法运算函数sub（）的N-S图

图5：

比较函数compare（）的N-S图

for（j=N-1;j>=start_b;j--）

memset（c,0,sizeof（c）,）

carry=0;

for（i=N-1,k=j;i>=start_a;i--,k--）

d[k]=a[i]*b[j];

carry=d[k]/10;

d[k]=d[k]%10;

if（carry>0）如果有进位

TF

d[k]=carry;

k--;

start_d=k+1;把d累加到c中

memset（c,0,sizeof（c）,）

carry=0

for（i=N-1;i>=start_d;i--）

c[i]=c[i]+d[i]+carry;

carry=c[i]/10;

c[i]=c[i]%10;

if（carry>0）

TF

c[i]=carry;

i--;

start_c=i+1;

调用函数d_to_c（c,str_c,start_c）

图6：

乘法运算函数的N-S图

图7：

除法运算函数的N-S图

图8：

运行四则运算的主函数的N-S图

5程序运行数据及其结果

1）测试加法

输入1

再输入1234567890和1234567890987

图一加法运算结果

2）测试减法

输入2

再输入123123123132和123123123

图二减法运算结果

3）测试乘法

输入3

再输入12363445234和23452435

图三乘法运算结果

4）测试除法

输入4

再输入1234567890和123456789

图四除法运算结果

5）退出

输入0

图五退出程序

6课程设计心得

这次我的课程设计是大整数的四则运算，由于平常使用的32位操作系统上，整形数的长度是32位，即四个字节，对于一般的应用，这个长度的整数已经足够。

但是在某些领域，中，经常需要用到长达128位（16字节）的整数，对于这种整数，内部型是无法进行计算的，所以我将大整数用字符串，数组的形式表示出来，用于它的四则运算。

通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关c语言设计方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。

实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

在课程设计过程中，不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。

在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导以及同学的帮助下，终于迎刃而解。

在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘。

附录：

#include

#include

#defineN256

intmin（intx,inty）

{

returnx

x:

y;

}

intc_to_d（charstr[N],chard[N]）

{//把str的各位转变成对应整数，右对齐存入d,start为最高位下标

intlen,start;//strlen（str）=5N=10start=10-5=5

inti,j;

for（i=0;i

d[i]=0;

len=strlen（str）;

start=N-len;

for（i=0,j=start;i

d[j]=str[i]-'0';

returnstart;

}

voidd_to_c（chard[N],charstr[N],intstart）

{

//把d中数字d[start...N-1]转变为字符左对齐存入str

inti,j;

intlen=N-start;

for（i=0,j=start;i

str[i]=d[j]+'0';

str[len]='\0';

}

//加法addition

voidadd（charstr_a[N],charstr_b[N],charstr_c[N]）

{

chara[N],b[N],c[N];//以右对齐的方式存储各位数

inti;

intstart_a,start_b,start_c;//分别存储a,b,c中最高位的下标

intcarry;//进位

//把str_a,str_b的各位转变成对应整数，右对齐存入a,b

start_a=c_to_d（str_a,a）;

start_b=c_to_d（str_b,b）;

//从低位到高位，对应位相加

i=N-1;

carry=0;

start_c=min（start_a,start_b）;

while（i>=start_c）

{

c[i]=a[i]+b[i]+carry;

carry=c[i]/10;

c[i]=c[i]%10;

i--;

}

//如果有进位

if（carry>0）

{

start_c--;

c[start_c]=carry;

}

//把c转化为字符串str_c

d_to_c（c,str_c,start_c）;

}

////减法，subtration

voidsub（charstr_a[N],charstr_b[N],charstr_c[N]）

{//已假设a>b

chara[N],b[N],c[N];//以右对齐的方式存储各位数

inti;

intstart_a,start_b;//分别存储a,b,c中最高位的下标

intborrow;//借位

//把str_a,str_b的各位转变成对应整数，右对齐存入a,b

start_a=c_to_d（str_a,a）;

start_b=c_to_d（str_b,b）;

//从低位到高位，对应位相减，注意借位

memset（c,0,sizeof（c））;//将c中有效的个字节替换为并返回c；

i=N-1;

borrow=0;

while（i>=start_a）

{

c[i]=a[i]-b[i]-borrow;

if（c[i]<0）//借位

{

borrow=1;

c[i]+=10;

}

else//注意不可缺省

borrow=0;

i--;

}

//去掉结果前面的

while（i

//把c转化为字符串str_c

d_to_c（c,str_c,i）;//i是c中最高位下标

}

intcompare（charstr1[N],charstr2[N]）//str1,str2内存的是要进行比较的大整数

{//如果前者大于后者，返回正数，若相等返回，否则返回负数

intlen1,len2;

len1=strlen（str1）;

len2=strlen（str2）;

if（len1

return-1;

elseif（len1>len2）return1;

else

returnstrcmp（str1,str2）;

}