数据结构课程设计.docx
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数据结构课程设计
附件23
信息与电气工程学院
课程设计说明书
（2012/2013学年第二学期）
课程名称：
数据结构
题目：
数制转换
专业班级：
计算机1101班
学生姓名：
....
学号：
11021012x
指导教师：
...
设计周数：
17~19周
设计成绩：
年月日
1、设计目的
1.1、问题描述
任意给定一个M进制的数x，转换为其它任意进制的数据。
1.2、基本要求
１、对给字一个M进制的数据x，求出此数x的10进制值（用MD表示）；
２、实现对x向任意的一个非M进制的数的转换；
３、至少用两种方法实现上述要求（用栈解决，用数组解决，其它方法解决）。
2、设计正文
2.1、系统分析
2.1.1、用数组实现该问题：
DtoM（）函数和MtoD（）函数是实现该问题的主要函数。
DtoM（）函数是实现十进制转换为其它进制的函数，它是将输入的十进制数ｘ取首先对需要转换的进制M取余，然后再对其取整，接着通过递归调用DtoM（）函数依次将得到的整数部分依次先取余后取整，并将所得的余数依次存入一个数组中，然后逆向取出数组中的元素，即得到转换后的结果。
而MtoD（）函数则是实现其他进制M转换为十进制，并将其转换为非M进制的数。
M进制转十进制则是从该M进制数的最后一位开始算，依次列为第０、１、２…ｎ位并分别乘以M的０、１、２…ｎ次方，将得到的次方相加便得到对应的十进制数，再调用DtoM（）函数将其转换为非M进制的数。
2.1.2用栈实现该问题：
同样是利用DtoM（）和MtoD（）两个函数实现。
两个函数的思想同利用数组实现时相同。
只是栈具有后进先出的性质，故其用Pop（）取数较数组的逆向取数方便些。
2.2、模块划分
2.2.1、用数组实现该问题：
⑴ i,j,y,n,s,m,r,reminder,x是定义的全局变量，初始值都为０；
⑵ DtoM（intg,inth）是实现十进制数转换为M进制数的函数；
⑶ MtoD（）是实现M（仅指二进制数和八进制数）进制数转换为十进制数的函数，并在其中调用D2M（intg,inth）实现向非M进制数的转换；
⑷ HtoD（intf）是实现十六进制数转换为十进制数的函数，并在其中调用D2M（intg,inth）实现向非十六进制数的转换；
⑸ voidmain（）是主函数，功能是给出测试的数据，并在特定条件下调用D2M（）函数和M2D（）函数。
2.2.2、用栈实现该问题：
⑴ SqStack定义栈，说明base为栈底指针，top为栈顶指针，stacksize为栈容量；
⑵ intInitStack（SqStack&S）到intDestroyStack（SqStack&S）六大模块分别表示构造一个空栈、用ｅ表示栈元素、插入元素、删除元素、判断栈是否为空以及摧毁栈；
⑶ SqStackS是指定义栈S；
⑷ DtoM（inta,intb）的功能是将十进制数转换成M进制的函数；
⑸ MtoD（）的功能是M进制转换为十进制的函数；
⑹ voidmain（）是主函数。
其功能是输入需要测试的数据以及需要转换的进制，并在特定情形下调用DtoM（）函数和MtoD（）函数，而且实现M进制数向任意非M进制数的转换。
2.3流程图
2.3.1数组流程图
2.3.2、栈流程图
2.4、源程序
源程序有两个，shuzu.cpp是用数组实现该问题的程序，而stack.cpp是用栈实现该问题的程序。
［文件zhyshuzu.cpp］
#include
#include
#include
#include
#defineN1000
//以下为DtoM（intg,inth）是实现十进制数转换为M进制数的函数，
DtoM（intg,inth）
{
intc[N];
inti=0;intj;
intreminder;
reminder=g%h;
g=g/h;
if（reminder>9）
{
c[i]=reminder+55;
i++;
}
else
{
c[i]=reminder;
i++;
}
if（g>0）
DtoM（g,h）;
for（j=i-1;j>=0;j--）
if（c[j]>=65）
printf（"%c",c[j]）;
else
printf（"%d",c[j]）;
}
//以下MtoD（）是实现M（仅指二进制数和八进制数）进制数转换为十进制数的函数，并在其中调用D2M（intg,inth）实现向非M进制数的转换
MtoD（inte）//二进制和八进制数转换为十进制数,并这转换为其他进制数
{
intn,i,y=0,j,s;
inta[N];
printf（"请输入%d进制位数:
",e）;
scanf（"%d",&n）;
j=0;
printf（"请输入%d进制的每位并使每位用空格隔开:
",e）;
for（i=n-1;i>=0;i--）
scanf（"%d",&a[i]）;
for（i=0;i{
y+=（int）pow（e,j）*a[i];//强制类型转换，以免造成数据丢失
j++;
}
printf（"所得的10进制的结果:
%d",y）;
printf（"\n需要转换的进制M:
"）;
scanf（"%d",&s）;
printf（"请输出转换成%d进制的结果:
",s）;
DtoM（y,s）;
return0;
}
//以下为HtoD（intf）是实现十六进制数转换为十进制数的函数，并在其中调用D2M（intg,inth）实现向非十六进制数的转换
HtoD（intf）//十六进制数转换为十进制数，并转换为其他进制数
{
intn,j=0,y=0,i,s;
intb[N];
printf（"请输入%d进制位数:
",f）;
scanf（"%d",&n）;
printf（"请输入%d进制的每位并使每位用空格隔开:
",f）;
for（i=0;iscanf（"%x",&b[i]）;
for（i=n-1;i>=0;i--）
{
y+=（int）pow（f,j）*b[i];//强制类型转换，以免造成数据丢失
j++;
}
printf（"请输出所得的10进制的结果:
"）;
printf（"%d",y）;
printf（"\n需要转换的进制M:
"）;
scanf（"%d",&s）;
printf（"请输出转换成%d进制的结果:
",s）;
DtoM（y,s）;
return0;
}
//voidmain（）是主函数，功能是给出测试的数据，并在特定条件下调用D2M（）函数和M2D（）函数
voidmain（）
{
intm,r,x,t;
for（;;）
{
printf（"\t\t********数组解决***********\n"）;
printf（"\t\t*数制转换系统*\n"）;
printf（"\t\t*1.进入数制转换系统*\n"）;
printf（"\t\t*2.退出数制转换系统*\n"）;
printf（"\t\t***********************\n"）;
printf（"\t\t请按（1或2）:
"）;
loop:
scanf（"%d",&t）;
switch（t）
{case1:
printf（"请选择一个需转换的进制M（2or8or10or16）:
"）;
scanf（"%d",&m）;
if（m==2||m==8）//二进制和八进制转换成十进制
MtoD（m）;
elseif（m==16）//十六进制转换成十进制
HtoD（m）;
elseif（m==10）//十进制转换成其它进制
{
printf（"请正确输入一个%d进制数:
",m）;
scanf（"%d",&x）;
printf（"请输入需要转换成的进制M（2or8or16）:
"）;
scanf（"%d",&r）;
printf（"请输出转换成%d进制的结果:
",r）;
DtoM（x,r）;
printf（"\n"）;
break;
}
case2:
exit（0）;
default:
{printf（"输入有误,请重新选择:
"）;
gotoloop;}
printf（"\n"）;
}
}
}
［文件zhystack.cpp］
#include
#include
#include
#include
#defineSTACK_INIT_SIZE100//存储空间初始分配量
#defineSTACKINCREMENT10//存储空间分配增量
inte,m,x,s,t;//x为要转换的十进制数，e为临时用的的int型变量
intr,y,i,n;
typedefstruct{
int*base;//栈底
int*top;//栈顶
intstacksize;//栈容量
}SqStack;
//SqStack定义栈，说明base为栈底指针，top为栈顶指针，stacksize为栈容量
//以下为intInitStack（SqStack&S）到intDestroyStack（SqStack&S）六大模块分别表示构造一个空栈、用ｅ表示栈元素、插入元素、删除元素、判断栈是否为空以及摧毁栈；
intInitStack（SqStack&S）{//构造一个空栈
S.base=（int*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（int））;
if（!
S.base）exit（0）;//存储空间失败
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return0;
}
intGetTop（SqStackS,int&e）{//若栈不为空，则用e返回S的栈顶元素，并返回0，否则返回1
if（S.top==S.base）return1;
e=*（S.top-1）;
return0;
}
intPush（SqStack&S,inte）{//插入元素e为新的栈顶元素
if（S.top-S.base>=S.stacksize）{//栈满，追加存储空间
S.base=（int*）realloc（S.base,
（S.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（int））;
if（!
S.base）return1;//存储分配失败
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*S.top++=e;
return0;
}
intPop（SqStack&S,int&e）{//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回0，否则返回1
if（S.top==S.base）return1;
e=*--S.top;
return0;
}
intStackEmpty（SqStackS）{//若栈空，则返回1，否则返回0
if（S.top==S.base）
return1;
return0;
}
intDestroyStack（SqStack&S）{//销毁栈S，栈S不再存在
free（S.base）;
S.top=NULL;//防止程序后面不小心使用了它
S.base=S.top;
return0;
}
//以下SqStackS是指定义栈S
SqStackS;//定义栈S
//下面的D2M（inta,intb）的功能是将十进制数转换成M进制的函数
DtoM（inta,intb）//十进制转换成其他进制的函数DtoM（）
{
while（a）
{
r=a%b;
if（r>9）
r=r+55;
Push（S,r）;//压入栈
a/=b;//转换成M进制
}
printf（"该数转换成%d进制的结果:
",b）;
while（!
StackEmpty（S））
{
Pop（S,e）;//弹出栈
if（e>=65）
printf（"%c",e）;
else
printf（"%d",e）;
}
return0;
}
//下面是M2D（），它的功能是M进制转换为十进制的函数
MtoD（）//其他进制转换为十进制的函数MtoD（）
{
charc[1000];
printf（"请输入需要转换的数的位数:
"）;
scanf（"%d",&n）;
printf（"请输入需要转换的数的每位并用空格隔开:
"）;
for（i=0;i{
scanf（"%x",&c[i]）;
Push（S,c[i]）;
}
i=0;
while（!
StackEmpty（S））
{
Pop（S,e）;
y+=（int）pow（m,i）*e;
i++;
}
printf（"转换成10进制的结果是:
"）;
printf（"%d",y）;
return0;
}
//voidmain（）是主函数。
其功能是输入需要测试的数据以及需要转换的进制，并在特定情形下调用D2M（）函数和M2D（）函数，而且实现M进制数向任意非M进制数的转换
voidmain（）
{
intt;
for（;;）
{
printf（"\t\t*********栈解决***********\n"）;
printf（"\t\t*数制转换系统*\n"）;
printf（"\t\t*1.进入数制转换系统*\n"）;
printf（"\t\t*2.退出数制转换系统*\n"）;
printf（"\t\t***********************\n"）;
printf（"\t\t请选择（1或2）:
"）;
loop:
scanf（"%d",&t）;
switch（t）
{case1:
InitStack（S）;//构造一个空栈
printf（"请选择一个需转换的进制M（2or8or10or16）:
"）;
scanf（"%d",&m）;
if（m==10）//十进制转换成其他进制
{
printf（"请给定一个需要转换的10进制数:
"）;
scanf（"%d",&x）;
printf（"请正确输入需要转换成的进制数:
"）;
scanf（"%d",&t）;
DtoM（x,t）;
}
if（m==2||m==8||m==16）//其他进制转换成十进制，且其他任意进制的相互转换
{
MtoD（）;
printf（"\n给定要转换成的进制M:
"）;
scanf（"%d",&s）;
DtoM（y,s）;
}
printf（"\n"）;
DestroyStack（S）;//销毁栈S，栈S不再存在
break;
case2:
exit（0）;
default:
{printf（"输入有误,请重新选择:
"）;
gotoloop;}
printf（"\n"）;
}
}
}
3、运行及测试情况
数组
栈
4、总结
（1）通过此次课程设计的考验，让我们回顾了算法与数据结构这门课的主要内容。
掌握了如何分别用数组和栈来实现数据存储与转换，加深了对栈的掌握和操作，以及栈先进后出的特点。
（2）在程序的调试初期，我们遇到了许多问题，暴露了对编译软件不熟悉的弊端，如设置断点和单步调试，让我们意识到要想学好编程，就得多上机调试。
一个星期时间自己用vc实现了进制转换问题，收获很大同时在编写代码过程中也出现了很多的问题，最大的问题就是对程序设计框架结构的不了解，在实现代码与功能的连接时经常会出现各种不同的错误，在实现一些功能时系统常常会报错，许多错误不知从哪修改。
课程设计中，回顾了很多以前的东西，收获很大。
（3）每一次的课程设计，都是让我们对原有的知识从了解表面到深入本质，从个体学习到整体把握的跳跃，对新知识的汲取，更是把课本的知识应用到实际中，让我们了解了我们的学习有什么用，能够解决什么样的问题，增加了自信和学习的动力。
（4）总之，我们收获匪浅首先由衷感谢老师提供这样一个锻炼自己的机会，感受到学来的知识不只是用来完成试卷的。
一向惯于独立思考的自己学会了积极的同同学、朋友交流，取长补短，共同进步。
课程设计使自己发现考试并不是最重要，最重要的是能运用所学的知识。
在整个课程设计的学习过程中，不再是用学到的知识解题，而是在实际运用时遇到什么学什么，重在把知识应用于实际。
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