大数处理.docx

1、大数处理沈阳航空工业学院课 程 设 计 大数处理班级 / 学号 200604021090 学 生 姓 名 刘 玮 航 指 导 教 师 赵 晨 光 沈阳航空工业学院课 程 设 计 任 务 书课 程 名 称 软件技术基础课程设计 院（系） 电子信息工程学院 专业 电子工程 班级 6402103 学号 200604021090 姓名 刘玮航 课程设计题目 大数处理 课程设计时间: 2008 年 7 月 14 日至 2008 年 7 月 27 日课程设计的内容及要求：由于计算机所能表示和处理的数的有效数字位数有限，因此在进行大数运算时会产生溢出要求用C语言编写程序实现大整数的四则运算（加、减、乘、除）

2、。 提示：大数计算的因数和结果精度一般是少则数十位，多则几万位。在C语言中定义的类型中精度最多只有二十多位，因而我们采取用链表存贮的方式来存放大数。在计算中会用到从高位开始计算，和从低位开始计算数值的两种情况。所以我们将链表定义为双向链表，其中为一个单元来存贮数据，一个指针指向前方的数据，另一个指向后的数据。从而完成大数运算指导教师 2008 年 7 月 11 日负责教师 年 月 日学生签字 年 月 日一、 题目分析 1、在本设计题目中要求是大数的四则运算，但由于计算机所能表示和处理的数的有效数字位数有限，因此在进行大数运算时会产生溢出要求用C语言编写程序实现大整数的四则运算（加、减、乘、除）

3、。我们知道整型数只能存储16位的数，浮点型也就只能32位的数，对于题目要求的几百位根本不能实现，所以只有用链表或数组两种方法来实现大数的四则运算。 由于链表的方法对我来说实在是比较复杂，所以我选择了用数组的方法来实现设计题目的要求。只要将从1到9的数均放在一个字符串中，只要减去48即可得到数字结果（依据ASCII的值）。 2、程序主要模块：（1）大数加法模块；（2）大数减法模块；（3）大数乘法模块；（4）除法模块。 3、子程序：（1）读入函数；（2）比较函数；（3）大数减法子函数（4）大数乘法子函数。二、设计过程（设计流程图）1、本设计程序主要是由大数加、减、乘、除运算模块及各个子程序组成，经

4、过对变量及数组的定义，分别调用加法函数add、减法函数sub、乘法函数mul，除法函数divid,进行大数的四则运算。2、设计流程图（1）输入函数输入字符并统计字符串长度，将字符串的每个字符减去48即得到了哈有19的数，随后按顺序存放到数组a中，若输入的字符串不是19，则输出“输入出错”，程序退出。图1 输入函数的流程图（2）大数加法运算 加法函数是先比较数组a与数组b的长短，将长的数组字长存放到max_len 中。然后从低位算起，把对应的位相加，之后加上前一位的进位。判断最后一位是否还要向前进位，经过循环实现加法运算。图2 加法函数流程图（3）比较函数 判断数组a、b的长度，当a数组长返回1

5、,当b数组长返回0;当数组a、b相等时，利用for循环依次比较存放在数组中的值，则根据不同的情况返回不同的值。图3 比较函数流程图（4）大数减法子函数 此函数默认数组ab，过for循环语句，从低位到高位依次相减，并将得到的结果存放到数组c中，同时在相减过程中要充分考虑错位相减操作。图4 大数减法子程序流程图（5）大数减法先通过调用大数减法子程序比较两个数组aMAX和bMAX的长短，记下返回的数值k。当k等于2时两数组相等，直接输出减法结果0；当k等于1时，调用函数subABigerB（a，b，c），得到加法结果；当k等于0时，数组a小于数组b,调用函数subABigerB（b，a，c）,得到减

6、法结果。图6 大数减法流程图（6）数组乘法子函数 此函数通过for循环语句，依次将m与数组a中的每一位相乘。如果所得的结果大于 10进行进位操作，并把所得的结果存放到数组c中。图6 数组乘法子函数流程图（7）大数乘法 此函数先调用数组乘法子函数，利用for循环把一个数组的第一位乘以另一个数组中的每一位，把第二位乘得的结果向前移一位，把第三位乘出的结果向前移两位，依次类推。最后将得到的所有结果通过调用的加法函数累加起来，最终得到运算结果。图7 大数乘法流程图（8）大数除法 此函数先调用大数减法子函数比较数组a与数组b的大小，并将比较的结果放入k中。当k等于2时，直接输出商1，余数0；当k等于1时，将被除数减去除数，若余数大于0时一直循环，利用大数加法函数累加循环次数，最后输出数组c,即为商的结果。当k等于0时，直接输出商0，余数数组a。图8 大数除法函数流程图（9）主函数 通过定义清零后，分别输入数组a与数组b的值，之后分别进行大数的加、减、乘、除四则运算。 图9 数函数流程图+三、调试过程及实验结果