实验 进制转换.docx

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实验进制转换

青岛理工大学

课程实验报告

课程名称

数据结构

班级

软件112

实验日期

2013年4月15号

姓名

何金荣

学号

201107225

实验成绩

实验名称

栈的应用------进制转换

实

验

目

的

及

要

求

（1）通过进制转换的表示和计算，熟练掌握栈的基本操作，以及用顺序栈表示栈的存储结构操作的实现。

（2）使学生掌握栈的最基本和最主要的操作：

插入和删除，出栈和进栈等操作。

（3）熟悉C++的基本编程方法，掌握集成编译环境的调试方法。

（4）学习各个进制数之间的转换，掌握其方法。

（5）学习使用栈来解决实际问题的能力。

实

验

环

境

硬件平台：

普通个人PC机

软件平台：

Windows732位操作系统

编程环境：

VisualC++6.0编程软件

实

验

内

容

利用栈来实现任意输入一个十进制数，将其转换成十六进制，八进制数，二进制数，或转换成相应的N进制数。

实现进制转换的内容如下：

（1）建立一个栈的结构体，实现栈的出栈，入栈等九个基本操作。

（2）通过conversion（）函数，任意输入一个十进制数，将其转换成十六进制数。

（3）通过conversion1（）函数，任意输入一个十进制数，将其转换成八进制数。

（4）通过conversion2（）函数，任意输入一个十进制数，将其转换成二进制数。

（5）通过conversion3（）函数，任意输入要转换的进制数N，将任意数转换成相应的进制数。

（6）通过output（）函数打印输出相应的结果。

算

法

描

述

及

实

验

步

骤

测试主函数流程：

算法描述：

/************************************************************/

/*定义数据结构*/

/************************************************************/

typedefstructSqStack

{

SElemType*base;/*在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULL*/

SElemType*top;/*栈顶指针*/

intstacksize;/*当前已分配的存储空间，以元素为单位*/

}SqStack;/*顺序栈*/

/************************************************************/

/*十进制转换十六进制*/

/************************************************************/

voidconversion（）

{/*对于输入的任意一个非负10进制整数，打印输出与其等值的16进制数*/

SqStacks;

unsignedn;/*非负整数*/

SElemTypee;

InitStack（&s）;/*初始化栈*/

printf（"将10进制整数n转换为16进制数，请输入：

n（>=0）="）;

scanf（"%u",&n）;/*输入非负十进制整数n*/

while（n）/*当n不等于0*/

{

Push（&s,n%16）;/*入栈n除以16的余数（16进制的低位）*/

n=n/16;

}

while（!

StackEmpty（s））/*当栈不空*/

{

Pop（&s,&e）;/*弹出栈顶元素且赋值给e*/

if（e<=9）

printf（"%d",e）;

else

printf（"%c",e+55）;/*大于9的余数，输出相应的字符*/

}

printf（"\n"）;

}

/************************************************************/

/*十进制转换八进制*/

/************************************************************/

voidconversion1（）

{

SqStacks;

unsignedn;

SElemTypee;

InitStack（&s）;

printf（"将10进制整数n转换为8进制数，请输入：

n（>=0）="）;

scanf（"%u",&n）;/*输入非负十进制整数n*/

while（n）/*当n不等于0*/

{

Push（&s,n%8）;/*入栈n除以8的余数（8进制的低位）*/

n=n/8;

}

while（!

StackEmpty（s））/*当栈不空*/

{

Pop（&s,&e）;/*弹出栈顶元素且赋值给e*/

if（e<=9）

printf（"%d",e）;

else

printf（"%c",e+55）;/*大于9的余数，输出相应的字符*/

}

printf（"\n"）;

}

/************************************************************/

/*十进制转换二进制*/

/************************************************************/

voidconversion2（）

{

SqStacks;

unsignedn;

SElemTypee;

InitStack（&s）;

printf（"将10进制整数n转换为2进制数，请输入：

n（>=0）="）;

scanf（"%u",&n）;/*输入非负十进制整数n*/

while（n）/*当n不等于0*/

{

Push（&s,n%2）;/*入栈n除以2的余数（2进制的低位）*/

n=n/2;

}

while（!

StackEmpty（s））/*当栈不空*/

{

Pop（&s,&e）;/*弹出栈顶元素且赋值给e*/

if（e<=9）

printf（"%d",e）;

else

printf（"%c",e+55）;/*大于9的余数，输出相应的字符*/

}

printf（"\n"）;

}

/************************************************************/

/*十进制转换N进制*/

/************************************************************/

voidconversion3（）

{

SqStacks;

unsignedn;

intN;

SElemTypee;

InitStack（&s）;

printf（"将10进制整数n转换为N进制数，请输入：

N="）;

scanf（"%d",&N）;

printf（"将10进制整数n转换为N进制数，请输入：

n="）;

scanf（"%u",&n）;

while（n）

{

Push（&s,n%N）;

n=n/N;

}

while（!

StackEmpty（s））/*判断栈是否空*/

{

Pop（&s,&e）;

if（e<=9）

printf（"%d",e）;

else

printf（"%c",e+55）;/*大于9的余数，输出相应的字符*/

}

printf（"\n"）;

}

调

试

过

程

及

实

验

结

果

1经过这次试验设计，发现了自己的很多缺陷，这些算法太深奥，或者可以说成是算法太严密了，抽象概念太强了，觉得自己做这两个实验，相当吃力。

2调试中遇到的问题与解决办法:

（1）、语法错误及修改编译中出现的语法问题主要在于子函数和变量的定义，括号的配对，关键字和函数名的书写，以及库函数的规范使用，这些问题都可以通过提示对应的将其解决.

3我通过调试运行后发现:

计算完成打印结果后马上就会退出。

程序在运行起来以后没有一个可以让程序暂时停止的地方,比如要求用户输入,或者什么的,程序顺序执行之后就退出了。

4.本次实验采用数据抽象的程序设计方法，将程序化为三层次结构，设计时思路清晰，使调试也较顺利，各模块有较好的可重用性.

5经过几番的调试后，运行结果如下：

任意输入一个数，分别转换成十六进制数，八进制数，二进制数。

6

7时间复杂度为：

f（n/N）,空间复杂度：

O（n）

总

结

4. 总结

（1）我在写程序的时候要多角度考虑问题，比如题目中要求栈法与数组方法同时去实现进制转换问题。

在编译过程中我们可以将特殊的问题逐渐的化为一般问题，比如10进制转换到16进制，我举的例子是200转换为C8。

（2）通过此次课程设计的考验，让我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。

（3）在程序的调试初期，我遇到了许多问题，暴露了对编译软件不熟悉的弊端，如设置断点和单步调试，让我意识到要想学好编程，就得多上机调试。

几天的时间自己用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。

（4）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。

附

录

#include

#include/*malloc（）等*/

#include

#include/*atoi（）*/

#include/*floor（）,ceil（）,abs（）*/

#defineTRUE1

#defineFALSE0

#defineOK1

#defineERROR0

#defineINFEASIBLE-1

typedefintStatus;/*Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等*/

typedefintBoolean;/*Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE*/

#defineSTACK_INIT_SIZE10/*存储空间初始分配量*/

#defineSTACK_INCREMENT2/*存储空间分配增量*/

typedefstructSqStack

{

SElemType*base;/*在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULL*/

SElemType*top;/*栈顶指针*/

intstacksize;/*当前已分配的存储空间，以元素为单位*/

}SqStack;/*顺序栈*/

/*顺序栈的基本操作（9个）*/

voidInitStack（SqStack*S）

{/*构造一个空栈S*/

（*S）.base=（SElemType*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（SElemType））;

if（!

（*S）.base）

exit（OVERFLOW）;/*存储分配失败*/

（*S）.top=（*S）.base;

（*S）.stacksize=STACK_INIT_SIZE;

}

voidDestroyStack（SqStack*S）

{/*销毁栈S，S不再存在*/

free（（*S）.base）;

（*S）.base=NULL;

（*S）.top=NULL;

（*S）.stacksize=0;

}

voidClearStack（SqStack*S）

{/*把S置为空栈*/

（*S）.top=（*S）.base;

}

StatusStackEmpty（SqStackS）

{/*若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE*/

if（S.top==S.base）

returnTRUE;

else

returnFALSE;

}

intStackLength（SqStackS）

{/*返回S的元素个数，即栈的长度*/

returnS.top-S.base;

}

StatusGetTop（SqStackS,SElemType*e）

{/*若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR*/

if（S.top>S.base）

{

*e=*（S.top-1）;

returnOK;

}

else

returnERROR;

}

voidPush（SqStack*S,SElemTypee）

{/*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=（SElemType*）realloc（（*S）.base,（（*S）.stacksize+STACK_INCREMENT）*sizeof（SElemType））;

if（!

（*S）.base）

exit（OVERFLOW）;/*存储分配失败*/

（*S）.top=（*S）.base+（*S）.stacksize;

（*S）.stacksize+=STACK_INCREMENT;

}

*（（*S）.top）++=e;

}

StatusPop（SqStack*S,SElemType*e）

{/*若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR*/

if（（*S）.top==（*S）.base）

returnERROR;

*e=*--（*S）.top;

returnOK;

}

voidStackTraverse（SqStackS,void（*visit）（SElemType））

{/*从栈底到栈顶依次对栈中每个元素调用函数visit（）*/

while（S.top>S.base）

visit（*S.base++）;

printf（"\n"）;

}

typedefintSElemType;/*定义栈元素类型为整型*/

#include"c1.h"

#include"c3-1.h"/*采用顺序栈*/

#include"bo3-1.h"/*利用顺序栈的基本操作*/

voidconversion（）

{/*对于输入的任意一个非负10进制整数，打印输出与其等值的16进制数*/

SqStacks;

unsignedn;/*非负整数*/

SElemTypee;

InitStack（&s）;/*初始化栈*/

printf（"将10进制整数n转换为16进制数，请输入：

n（>=0）="）;

scanf（"%u",&n）;/*输入非负十进制整数n*/

while（n）/*当n不等于0*/

{

Push（&s,n%16）;/*入栈n除以16的余数（16进制的低位）*/

n=n/16;

}

while（!

StackEmpty（s））/*当栈不空*/

{

Pop（&s,&e）;/*弹出栈顶元素且赋值给e*/

if（e<=9）

printf（"%d",e）;

else

printf（"%c",e+55）;/*大于9的余数，输出相应的字符*/

}

printf（"\n"）;

}

voidconversion1（）

{

SqStacks;

unsignedn;

SElemTypee;

InitStack（&s）;

printf（"将10进制整数n转换为8进制数，请输入：

n（>=0）="）;

scanf（"%u",&n）;/*输入非负十进制整数n*/

while（n）/*当n不等于0*/

{

Push（&s,n%8）;/*入栈n除以16的余数（16进制的低位）*/

n=n/8;

}

while（!

StackEmpty（s））/*当栈不空*/

{

Pop（&s,&e）;/*弹出栈顶元素且赋值给e*/

if（e<=9）

printf（"%d",e）;

else

printf（"%c",e+55）;/*大于9的余数，输出相应的字符*/

}

printf（"\n"）;

}

voidconversion2（）

{

SqStacks;

unsignedn;

SElemTypee;

InitStack（&s）;

printf（"将10进制整数n转换为2进制数，请输入：

n（>=0）="）;

scanf（"%u",&n）;/*输入非负十进制整数n*/

while（n）/*当n不等于0*/

{

Push（&s,n%2）;/*入栈n除以16的余数（16进制的低位）*/

n=n/2;

}

while（!

StackEmpty（s））/*当栈不空*/

{

Pop（&s,&e）;/*弹出栈顶元素且赋值给e*/

if（e<=9）

printf（"%d",e）;

else

printf（"%c",e+55）;/*大于9的余数，输出相应的字符*/

}

printf（"\n"）;

}

voidconversion3（）

{

SqStacks;

unsignedn;

intN;

SElemTypee;

InitStack（&s）;

printf（"将10进制整数n转换为N进制数，请输入：

N="）;

scanf（"%d",&N）;

printf（"将10进制整数n转换为N进制数，请输入：

n="）;

scanf（"%u",&n）;

while（n）

{

Push（&s,n%N）;

n=n/N;

}

while（!

StackEmpty（s））

{

Pop（&s,&e）;

if（e<=9）

printf（"%d",e）;

else

printf（"%c",e+55）;/*大于9的余数，输出相应的字符*/

}

printf（"\n"）;

}

voidmain（）

{

conversion（）;

conversion1（）;

conversion2（）;

conversion3（）;

}