任意长整数的四则运算.docx

1、任意长整数的四则运算 1 题目介绍和功能要求1.1 课程设计题目要求【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 。【题目容】：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。任何整形变量的围是 -(- 1)(- 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。【基本要求】：（1）利用所学知识，设计相应的数据结构；（2）熟练运用开发环境；（3）完成软件的设计与编码； （4）熟练地掌握基本的调试方法。1.2 题目分析【需求分析】： （1）本程序实现计算任意长的整数的加法运算. 以用户和计算机对话的方式，即在计算机终端上显示“提示信息”之后

2、，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令，然后程序就计算并显示出这两个数的运算。 （2）本演示程序中，数字字符限定为09和字符，输入字符可以任意长，输入形式以“回车符”为结束标志，串中字符顺序不限，且允许出现重复字符。 （3）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。 2 系统功能模块结构图2.1 系统功能结构框图 系统功能模块 主调程序模块 长整数运算模块 双向循环链表处理模块

3、界 面 模 块 图2.1 系统功能结构图2.2主要模块的功能说明： （1）主调程序模块： void main() 初始化； do 接受命令； 处理命令； while(“命令”=”退出”) （2）双向循环链表处理模块 /cmplinklen.h /Creat.h /compare 说明：进行链表的存储和处理 （3）长整数运算模块 /add.h / sub.h /imul.h /idiv.h 说明:对长整数进行四则运算 （4）界面模块 /title.h /welcome.h 说明：控制系统运行操作界面 3 数据结构的设计及用法说明3.1 概要说明为了实现上述功能，采取双向循环链表表示长整数，每个结

4、点含一个整型变量，仅绝对值不超过9999的整数，整个链表用十进制数表示。利用头结点数据域的符号表示长整数的符号，相加过程不破坏两个操作数链表，对长整数位数不作上限。为此需要两个结构数据类型：双向循环链表和长整数。3.2用法说明 3.2.1 双向循环链表的数据结构定义：typedef struct Node /双向循环链表结点 int data; struct Node *prior,*next;Node,*NodeList; 3.2.2 基本操作: Status conversion(char str,NodeList &oprh); /将字符串形式的操作数转换成所需的类型 int cmpli

5、nklen(NodeList opr1,NodeList opr2); /opr1链比opr2链长则返回1，短则返回-1，否则返回0 int length(NodeList oprr); /求链表长度 Status Creat(NodeList &oprr,int len); /生成指定长度链表 int compare(NodeList opr1,NodeList opr2); /比较opr1、opr2绝对值的大小 4 涉及到的函数的描述 4.1长整数操作函数Status input(NodeList &opr1,NodeList &opr2,char str)； /从键盘输入两个长整数，存至

6、opr1和opr2中Status output(NodeList oprr,char str)； /在屏幕打印长整数oprrStatus add_bas(NodeList opr1,NodeList opr2,NodeList &oprr)； /本算法实现A,B相加的操作Status sub_bas(NodeList opr1,NodeList opr2,NodeList &oprr)； /本算法实现A,B相减的操作Status imul(NodeList opr1,NodeList opr2,NodeList &oprr)； /本算法实现A,B相乘的操作Status idiv(NodeLis

7、t opr1,NodeList opr2,NodeList &quti,NodeList &remand)； /本算法实现A,B相除的操作4.2主要函数 主程序模块: /int main()双向循环链表处理模块: /Status conversion(char str,NodeList &oprh); /int cmplinklen(NodeList opr1,NodeList opr2); /Status Creat(NodeList &oprr,int len); /int compare(NodeList opr1,NodeList opr2);长整数四则运算模块: /Status ad

8、d_bas(NodeList opr1,NodeList opr2,NodeList &oprr)； /Status sub_bas(NodeList opr1,NodeList opr2,NodeList &oprr)； /Status imul(NodeList opr1,NodeList opr2,NodeList &oprr)； /Status idiv(NodeList opr1,NodeList opr2,NodeList &quti,NodeList &remand)； 界面模块: /void title(); /void welcome(); 5 主要算法程序流程图 5.1 程

9、序流程图 输出数据输出数据 否 是 程序结束程序结束 图5.1 主要算法流程图 6 程序测试(1) 程序运行环境为DOS界面，执行文件为“长整数四则运算.exe”(2) 进入演示程序后即显示文本方式的用户界面 图6.1 用户界面(3) 输入命令，执行相应的功能： 1-加法运算 2-减法运算 3-乘法运算 4-除法运算 5-退出系统 图6.2 执行界面(4) 加法运算测试 图6.3 加法运算界面 (5) 减法运算测试 图6.4 减法运算界面(6) 乘法运算测试 图6.5 乘法运算界(7) 除法运算测试 图6.6 除法运算界面7 参考文献1 严蔚敏，吴伟民.数据结构（C语言版）M.：清华大学，20

10、062 吕国英.算法设计与分析M.：清华大学，20063 徐宝文，志.C程序设计语言M.：机械工业，20044 滕国文.数据结构课程设计M.：清华大学，20105 仕华.数据结构课程设计（第2版）M.：机械工业，20106 建学，光.数据结构课程设计案例精编M.：清华大学，20107 汪沁，奚峰.数据结构与算法M.：清华大学，20128 奚小玲，敖广武.数据结构理论与实践M.：东北大学，2010 附录：程序清单(带有必要的注释)#include#include#include#include#include#include#define LEN sizeof(struct Node)#defi

11、ne MAX 1000#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -1#define TRUE 1#define FALSE 0typedef int Status;typedef struct Node int data; struct Node *prior,*next;Node,*NodeList;/=输入模块=/求指数函数值int axp(int a,int k) int r=1; if(k=0) return 1; for(;k0;k-) r=r*a; return r;/输入转换函数Status conversion(char str,N

12、odeList &oprh)/将字符串形式的操作数转换成所需的类型 NodeList p; int i,k,buffer; k=buffer=0; oprh=(NodeList)malloc(LEN); oprh-next=oprh; oprh-prior=oprh; for(i=strlen(str)-1;i=0;i-) /若输入的数不合法就返回重新输入 if(i!=0 | (str0!=- & str0!=+)&(stri9 | strinext-prior=p; p-prior=oprh; p-next=oprh-next; oprh-next=p; p-data=buffer; buffer=k=0; if(str0=-) oprh-data=-; else oprh-data=+; return OK;/输入函数Status input(NodeList &opr1,NodeList &opr2,char str) int flag=OK,i,n=0,l; char bMAX; printf(n请输入第一个操作数:n); scanf(%s,b);getchar();l=strlen(b);for(i=0;il;i+) if(bi!=,) strn+=bi;strn=0; flag=convers