C语言课程设计报告长整数四则运算.docx
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C语言课程设计报告长整数四则运算
C语言课程设计说明书
题目:
长整型数四则运算
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班内序号:
提交日期:
年月日
一、需求分析
1、设计一个实现任意长的整数进行四则运算的程序。
2、输入和输出形式是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,长整数位数没有上限,以分号结束长整型数据的输入。
3、程序执行的命令包括:
1)、输入长整数1;2)、输入长整数2;3)、输入执行的运算符;4)、计算并输出结果;5)、结束。
4、测试数据:
(以加法为例)
(1)、0;0;+;应输出“0”。
(2)、-2345,6789;-7654,3211;+;应输出“-1,0000,0000”。
(3)、-9999,9999;1,0000,0000,0000;+;应输出“9999,0000,0001”.
(4)、1,0001,0001;-1,0001,0001;+;应输出“0”.
(5)、1,0001,0001;-1,0001,0000;+;应输出“1”。
(6)、-9999,9999,9999;-9999,9999,9999;+;应输出“-1,9999,9999,9998”.
(7)1,0000,9999,9999;1;+;应输出“1,0001,0000,0000”.
二、设计思路
我们首先要考虑的是如何表示长整型数。
按照传统习惯要求每4位数形成1组,而一个长整型数可能会有很多组这种4位数,而每节之间是有先后顺序的,因此我们可以考虑用数组和链表来存储数据。
(1)再考虑到每个长整型数的长度在输入之间是无法预知的,因此使用链表在存储空间的分配上更方便一些。
(2)在输入数据时总是从高位到低位地存储,而计算时总是从低位向高位运算,(这样的话栈也很方便)因此采用双向链表更方便,而为了从头结点方便地转到尾结点可以采用循环链表。
总之,为了实现上述功能,应以双向循环链表表示长整数,每个结点含一个整型变量,且仅绝对值不超过9999的整数,整个链表用十进制数表示。
(3)对于每一个长整型数可以设置一个头结点,其中的数据域用来表示该长整型数的正负号及组数,该值的符号则表示该长整型数的符号,该数的绝对值表示该长整型数包含的4位数的组数。
第一个存储4位数据组的结点称为首结点,而最后一个4位数据组结点称为尾结点。
为此需要两个结构数据类型:
双向循环链表和长整数,两个类型采用相同的结构,只是双向循环链表用来存储数据,长整型用表示数据的运算。
1、双向循环链表的数据结构及操作定义如下:
typedefshortElemType;//定义基本数据类型,我们采用short来表示任意4位整数。
typedefstructDuCiLinkNode{//双向循环链表结点的存储结构
ElemTypedata;
structDuCiLinkNode*prior;//指向上一结点
structDuCiLinkNode*next;//指向下一结点
}DuCiLinkNode,*DuCiLinkList;//定义双向循环链表结点及链表的类型名
基本操作:
DuCiLinkNode*MakeNode(ElemTypee);//以4位整数e构造1个双向循环链表结点
StatusInitList(DuCiLinkList*L);//初始化1个双向循环链表,分配1个结点作头结点
//数据域赋初值0,上下结点指针指向自己
voidDestroyList(DuCiLinkList*L);//消毁1个双向循环链表,释放它所占用的所有内存空间
//并让链表*L指向NULL
voidClearList(DuCiLinkListL);//清除1个双向循环链表,释放数据结点所占用的内存空间
//保留头结点,并将数据域置为0,上下结点指针指向自己
StatusInsTail(DuCiLinkListL,ElemTypee);//在双向循环链表L的尾结点之后加入1个以e为
//数据域的新结点,并返回OK;否则返回ERROR。
StatusInsFirst(DuCiLinkListL,ElemTypee);
//将数据元素e插入在线性链表L头结点之后,并返回OK;否则返回ERROR。
StatusCopyList(DuCiLinkListL,DuCiLinkListC);
//将双向循环链表L复制到双向循环链表C中。
2、长整数的数据类型和和操作定义为:
typedefstructDuCiLinkNodeLongIntNode,*LongInt;//采用双向循环链表为实际的存储结构
voidOutputNumber(LongInta);//输出一个长整型数
voidInputNumber(LongInta,intOneOrTwo);//输入一个长整型数
voidadd(LongIntc,LongInta,LongIntb);//长整型数c=a+b
voidsub(LongIntc,LongInta,LongIntb);//长整型数c=a-b
Statusmul(LongIntc,LongInta,LongIntb);//长整型数c=a*b
voiddiv(LongIntc,LongInta,LongIntb);//长整型数c=a/b(整除)
voidrem(LongIntc,LongInta,LongIntb);//长整型数c=a%b(求余)
voidpower(LongIntc,LongInta,intn);//长整型数c=a^n(乘方)
3、本程序包含四个模块:
1)主程序模块:
voidmain()//main.c
{
初始化;
do{
接受命令;
处理命令;
}while(“命令”=“结束”)
}
2)程序界面模块//IntFace.c,IntFace.h
3)双向循环链表处理模块//DuCiLink.c,DuCiLink.h
4)长整型数的输入输出模块//LongIO.c,LongInt.h
5)长整数运算模块//LongInt.cLongInt.h
各模块之间的调用关系如下:
三、详细设计
1、主要函数
(1)、主控模块main.c
voidDoCommand()//根据输入命令进行相应的处理
voidCalculate()//执行计算功能
voidReSet()//重设系统环境
(2)、程序界面模块IntFace.c
voidInitiInterface();//界面初始化
voidGoToCmdxy();//将光标定位到命令选项提示之后
voidGoToPrompt();//将光标定位到命令选项提示行首
voidShowMainPrompt();//显示命令选项提示
voidClearScreen();//以清除整个屏幕,并设置为黑底白字模式
voidClearPromptLine();//清除提示行的显示
voidClearWorkSpace();//清除工作区的显示
voidInputNumberBox(intOneOrTwo);//指定两个输入数的输入窗口,如果超过这个范围文字将自动流动
voidResultBox();//指定计算结果的显示窗口,如果超过这个范围文字将自动流动
(3)、长整型数输入输出模块见二小节2分节
(4)、长整型数四则运算处理模块见二小节2分节
(5)、长整型数存储模块—双向循环链表模块见二小节1分节
2、函数的主要调用关系图
四、调试分析及编程心得体会
1、刚开始考虑进位问题过于简单,导致测试数据时多次出错。
2、刚开始时在输入方式中花了较大功夫,而且用户界面不够友好,程序容错性较差。
3、开始写程序时源程序没有严格按单元模块结构编写,可读性较差。
4、由于初次进行系统的程序设计,层次结构划分不太合理,应在以后的设计中强化此思维,逐渐与工程设计接轨。
…………………………………………
五、用户手册
1、本程序的运行环境为DOS操作系统,执行文件为LongInt.exe。
2、进入演示程序后即显示文本方式的用户界面
3、输入命令,执行相应的功能:
1––输入第1个整数o,O––输入运算符r,R––重置系统
2––输入第2个整数c,C––执行运算q,Q––退出系统
六、测试结果
(1)、0和0的四则运算:
(2)、-2345,6789;-7654,3211;+;应输出“-1,0000,0000”。
(3)、-9999,9999;1,0000,0000,0000;+;应输出“9999,0000,0001”.
(4)、1,0001,0001;-1,0001,0001;+;应输出“0”.
(5)、1,0001,0001;-1,0001,0000;+;应输出“1”。
(6)、-9999,9999,9999;-9999,9999,9999;+;应输出“-1,9999,9999,9998”.
(7)1,0000,9999,9999;1;+;应输出“1,0001,0000,0000”.
略…………………………………
七、源程序代码
/*******************************************************
1、main.c主控文件
*******************************************************/
#include"IntFace.h"/*界面模块头文件*/
#include"LongInt.h"/*长整型数处理模块头文件*/
charcmd;/*menucommand*/
charopt;/*operator*/
intn;/*power*/
LongInta,b,c;/*Longintegernumbers*/
intflag_n1=0,flag_n2=0,flag_opt=0,flag_cal=0,flag_reset=1;/*标志位*/
voidReSet()/*Resetsystem*/
{
ClearWorkSpace();//清屏幕的工作区
flag_n1=0;//重置长整数1是否输入的标志
flag_n2=0;//重置长整数2是否输入的标志
flag_opt=0;//重置运算符是否输入的标志
flag_cal=0;//重置是否进行了运算的标志
flag_reset=1;//重置重置标志
}
voidCalculate()//执行计算
{
intoverflow=OK;
if(flag_n1*flag_n2*flag_opt==0)return;
/*Inputisnotcomplete!
输入不完整则直接返回*/
switch(opt)
{
case'+':
add(c,a,b);break;//执行加法运算
case'-':
sub(c,a,b);break;//执行减法运算
case'*'
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- 关 键 词:
- 语言 课程设计 报告 整数 四则运算