数据结构课程设计进制转换.docx

1、数据结构课程设计进制转换 数据结构课程设计设计说明书进制转换的实现学生姓名JUGG学号￥#班级Dota all star成绩优秀指导教师Puckdota科学与技术天灾元年 3 月 14 日数据结构课程设计评阅书题 目进制转换的实现学生姓名JUGG学号#%￥#￥%#指导教师评语及成绩成绩： 教师签名： 年 月 日答辩教师评语及成绩成绩： 教师签名： 年 月 日教研室意见总成绩： 室主任签名： 年 月 日Dota all star课程设计任务书天灾元年 近卫戊年 第 二 学期专业： ganker 学号： sadofaiofo 姓名： 课程设计名称： 数据结构课程设计 设计题目： 进制转换的实现 完

2、成期限：自 天灾元年年 3 月 1 日至 近卫戊年 年 3 月 14 日共 2 周设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：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09以及A，B，C，D，E，F组成（它们分别表示十进制数015），十六进制数运算规律是逢十六进一，例如：十六进制数4AC8可写成（4AC8）16，或写成4AC8H。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

3、=R=16, R10）。（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。指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期： 年 月 日摘 要由于数制计算和不同数制之间转换的需要，设计了一个10进制转换其它进制(36进制以内)及逆转换的软件，该软件具有简单的将10进制数转换成2、8、16进制数以及较复杂的高进制数的转换和逆转功能。本软件采用C语言编写以VC+作为软件开发环境，采用顺序栈存储方式来存储运算中的数位，借助栈后进先出的特点，易于结果输出。操作简单，界面清晰，易于为用户所接受。关键词：进制

4、转换；顺序栈；逆转换1 课题描述数制有很多种，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09以及A，B，C，D，E，F组成（它们分别表示十进制数015），十六进制数运算规律是逢十六进一，例如：十六进制数4AC8可写成（4AC8）16，或写成4AC8H。更大一些的数制则扩展十六进制未用的其他大写字母。顺序栈是顺序存储结构的栈，是利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素。同时附设栈顶指针top和栈基指针base，来方便栈内数据元素的存取和栈的扩充。 2 问题分析和任务定义问题分析：编写进制转换及其逆转，其算法过程恰好是结果的逆

5、序，因此建立一个顺序栈将计算过程中得到的数位顺序进栈，则按出栈顺序就会输出对应的转换结果。逆转程序借助字符数组按顺序将每个数位转换成十进制数后求和，得到逆转结果例如：11转换成二进制数 11%2=1； 11/2=5；1入栈； 5%2=1； 5/2=2；1入栈； 2%2=0； 2/2=0；0入栈； 被除数不为0；按顺序出栈，得到结果为110；任务定义：1）画出流程图;2）任意建立一个容量为20个栈元素的空栈；3）将十进制数与要转进制先求余，将余数顺序入栈;4）阐明测试方法,写出完整的运行结果；5）撰写课程设计说明书。3 逻辑设计(1)ADT Stack数据对象：D=ai | ai ElemSet

6、，i=1，2，n, n0 数据关系：R1= | ai -1, aiD，i=2,，n基本操作： Inistack(&S)操作结果：构造一个空栈S。 stackEmpty(&S)初始条件：栈S已存在。操作结果：判断栈S是否为空，若为空，则返回1；否则返回0. push(&S,x) 初始条件：栈S已存在。操作结果：插入元素x为新的栈顶元素。 Pop(&S。&e) 初始条件：栈S已存在且非空。操作结果：删除S的栈顶元素，并用y返回其值。ADT Stack（2）主函数流程图如图3.2所示图3.1 创建主函数流程图（3）十进制转换其他进制数流程图如图3.3所示图3.2十进制转换其他进制数算法流程图（4）其

7、他进制数转换十进制数流程图如图3.4所示图3.3倒序输出算法流程图4 详细设计本程序主要有三个算法：一、十进制整数转换其他进制数，其主要思路为：例如：11转换成二进制数 11%2=1； 11/2=5； 5%2=1； 5/2=2； 2%2=0； 2/2=0； 被除数不为0；转换结果为110；二、十进制小数转换其他进制数，其主要思路为：例如：0.125转换成二进制小数 0.125*2=0.25；取结果的整数为0；0.25*2=0.5；取结果的整数为0；0.5*2=1.0；取结果的整数为1；小数部分不为0；转换结果为0.001；三、其他数制转换十进制数，其主要思路为：例如：二进制数10.1转换成十进

8、制数1*=2；0*=1；1*=0.5；逆转数字存储在数组中，最后的结束符0,为标志。转换结果为2+1+0.5=3.5；5 程序编码#include#include#include#define STACK_INIT_SIZE 20#define STACKINCREMENT 10typedef int SElemType;typedef struct SElemType *base,*top; int stacksize;SqStack;int InitStack(SqStack &S) S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SEl

9、emType); if(!S.base)exit(0); S.top=S.base; S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; return 1;int Push(SqStack &S,SElemType e) if(S.top-S.base=S.stacksize) S.base=(SElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType); if(!S.base)exit(0); S.top=S.base+S.stacksize; S.stacksize+=STACKINCREMENT;

10、 *S.top+=e; return 1;int Pop(SqStack &S,SElemType &e) if(S.top=S.base)return 0; e=*-S.top; return 1; int StackEmty(SqStack S) if(S.top=S.base)return 1; else return 0;void XSZZ(double n,int T) int i=0; double a; if(n=0.0)printf(00000); while(n!=0.0) a=T*n; n=a-(int)a; if(a=10) printf(%c,(int)a-10+A);

11、 i+; else printf(%d,(int)a0?(int)a:0); i+; if(i=5)break; int NZ() int i=0,j,T,k=0; double sum=0; char a20,X; getchar(); printf(输入转换数); while(ai=getchar()!=n) if(ai=0)|(ai=A)|ai=.); else break; if(ai=.)k=i; i+; k=k?k:i; if(ai!=n) while(getchar()!=n); printf(输入有误); return 0; ai=0; ak=0; printf(输入转换数的进

12、制); scanf(%d%c,&T,&X); if(!(T1&T36)|X!=n) while(getchar()!=n); printf(输入有误);printf(sdf %c,X); return 0; for(j=0;j=T)&(aj=T)&(aj9) printf(输入有误!);return 1; if(aj=A) sum+=(aj-A+10)*pow(T,k-j-1); else sum+=(aj-0)*pow(T,k-j-1); for(j=k+1;j=T)&(aj=T)&(aj9) printf(输入有误!);return 1; if(aj=A) sum+=(aj-A+10)*p

13、ow(T,k-j); else sum+=(aj-0)*pow(T,k-j); if(!(aj-0=T)&(aj=T)&(aj9)printf(结果为%f,sum); return 1;int ZZ() int N,T,i=0,a; double Z,M; char X10; SElemType e; SqStack S; InitStack(S); printf(输入转换数:); scanf(%lf%c,&Z,&X0); if(X0!=n) while(Xi!=n) i+;printf(输入有误!);return 1; printf(输入转换进制:); scanf(%d%c,&T,&X0);

14、 if(T1&X0=n) printf(%c,X0); N=(int)Z; M=Z-N; while(N) if(T10) a=N%T; if(a=10) a=a-10+A; Push(S,a); else Push(S,N%T); else Push(S,N%T); N=N/T; printf(结果为:); if(StackEmty(S)printf(0); while(!StackEmty(S) Pop(S,e); if(e=10) printf(%c,e); else printf(%d,e); printf(.); XSZZ(M,T); else printf(输入有误n);i=0;

15、while(Xi!=n) i+; scanf(%c,&Xi); main() int choice; char X; doprintf(Press1:十进制转换其他进制数nPress2:其他进制数转换十进制数n); scanf(%d,&choice); switch(choice) case 1: ZZ();break; case 2:NZ();break; default:printf(输入有误!); printf(n continue ? y/nn); scanf(t%c,&X); while(X!=n&X!=y) printf(输入有误!n请重新输入:); scanf(t%c,&X);

16、while(X=y); return 0;6 程序调试与测试（1）输入十进制14.25转换成十六进制数为E.4.图6.1十进制转换其他进制数运行图(2)输入二进制1.1转换为十进制1.5图6.2其他进制转换十进制数运行图（3）输入数字字符混合体（非法字符）程序返回错误提示图6.3程序健壮性测试（4）程序调试过程修改：在不同进制数的互转换过程中小数部分尤为不好处理，例如：三进制数2.1整数部分2无需转换，小数0.1转换结果为1/3纯循环小数。七进制数6.3、3.1、2.135，这些小数部分根本无法转换成十进制整数，这里不一一赘述，故设定转换结果保留五位小数。7 结果分析在设计的过程中遇到了许多问

17、题，并最终得到解决，其分析过程如下：（1）考虑到本程序转换的数字对象并不是天文数字，栈操作定义中，初始化栈空间为20（存储20位数字），但也可能出现空间不足。解决的办法是当空间不足时自动进行扩充。（2）程序的健壮性问题。数据通过一定的形式读入地。当输入格式有误时就程序无法计算时，返回输入错误重新输入。（3）程序的循环操作问题。当输入有误时必须把输入的错误字符读入，再进行下次操作。时间复杂度T（n）=O(n)；空间复杂度S（n）=O（n）；8 总结本程序实现了数制转换及其逆转换功能，具有强大的健壮性和容错能力。顺序栈只参与其中的十进制整数转换部分，小数转换部分的算法与整数部分不同所以另成函数体。

18、逆转换借助数组读入数位进行转换，其整数和小数部分算法相同故属一个函数。程序改进最多的要属健壮性部分，为此加入了好多读取非法输入部分。在整整两个星期的日子里，可以学到很多很多的的东西，尤其是漫长的改错部分！不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。参考文献1 严蔚敏，吴伟民.数据结构(C语言版)M.北京：清华大学出版社,20022 谭浩强.C程序设计M. 北京：清华大学出版社,20053 李建忠.大学计算机基础M.西安：西北大学出版社，20054 何钦铭，颜晖. C语言程序设计M.北京：高等教育出版社，2008 5 谢俊屏. 大学计算机基础实验教程M. 西安：西北

19、大学出版社，2005 附代码：#include#include#include#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10typedef int SElemType;typedef struct SElemType *base,*top; int stacksize;SqStack;int InitStack(SqStack &S) S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType); if(!S.base)exit(0); S.top=S.base; S.stac

20、ksize=STACK_INIT_SIZE; return 1;int Push(SqStack &S,SElemType e) if(S.top-S.base=S.stacksize) S.base=(SElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType); if(!S.base)exit(0); S.top=S.base+S.stacksize; S.stacksize+=STACKINCREMENT; *S.top+=e; return 1;int Pop(SqStack &S,SElemType

21、 &e) if(S.top=S.base)return 0; e=*-S.top; return 1; int StackEmty(SqStack S) if(S.top=S.base)return 1; else return 0;void XSZZ(double n,int T) int i=0; double a; if(n=0.0)printf(00000); while(n!=0.0) a=T*n; n=a-(int)a; if(a=10) printf(%c,(int)a-10+A); i+; else printf(%d,(int)a0?(int)a:0); i+; if(i=5

22、)break; int NZ() int i=0,j,T,k=0; double sum=0; char a20,X; getchar(); printf(输入转换数); while(ai=getchar()!=n) if(ai=0)|(ai=A)|ai=.); else break; if(ai=.)k=i; i+; k=k?k:i; if(ai!=n) while(getchar()!=n); printf(输入有误); return 0; ai=0; ak=0; printf(输入转换数的进制); scanf(%d%c,&T,&X); if(!(T1&T36)|X!=n) while(g

23、etchar()!=n); printf(输入有误);printf(sdf %c,X); return 0; for(j=0;j=T)&(aj=T)&(aj9) printf(输入有误!);return 1; if(aj=A) sum+=(aj-A+10)*pow(T,k-j-1); else sum+=(aj-0)*pow(T,k-j-1); for(j=k+1;j=T)&(aj=T)&(aj9) printf(输入有误!);return 1; if(aj=A) sum+=(aj-A+10)*pow(T,k-j); else sum+=(aj-0)*pow(T,k-j); if(!(aj-0

24、=T)&(aj=T)&(aj9)printf(结果为%f,sum); return 1;int ZZ() int N,T,i=0,a; double Z,M; char X10; SElemType e; SqStack S; InitStack(S); printf(输入转换数:); scanf(%lf%c,&Z,&X0); if(X0!=n)printf(输入有误!);while(Xi!=n) i+; scanf(%c,&Xi);return 1; printf(输入转换进制:); scanf(%d%c,&T,&X0); if(T1&X0=n) printf(%c,X0); N=(int)

25、Z; M=Z-N; while(N) if(T10) a=N%T; if(a=10) a=a-10+A; Push(S,a); else Push(S,N%T); else Push(S,N%T); N=N/T; printf(结果为:); if(StackEmty(S)printf(0); while(!StackEmty(S) Pop(S,e); if(e=10) printf(%c,e); else printf(%d,e); printf(.); XSZZ(M,T); else printf(输入有误n);i=0; while(Xi!=n) i+; scanf(%c,&Xi); main() int choice; char X; doprintf(Press1:十进制转换其他进制数nPress2:其他进制数转换十进制数n); scanf(%d,&choice); switch(choice) case 1: ZZ();break; case 2:NZ();brea