数据结构 计算器求大数.docx
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数据结构计算器求大数
《C++程序设计》课程设计说明书
计算器求大数
院部：
计算机与信息科学学院
学生姓名：
专业：
软件工程
班级：
1401
完成时间：
2015年6月
1.设计概要
1.1设计背景
利用数组存储，根据需要改变大小。
转化乘除法的思想，将乘法转化为加法，将除法转化为减法，减少程序计算的难度。
1.2数据结构设计
1.乘法用逐位相乘由各位到高位一次进行，然后初步确定计算结果的长度s1[i]=c1[len1-i-1]-'0'将字符串转化为整型，并反着存放。
2.除法转化为减法的思想来计算，大大降低计算设计的难度，利用数来存储。
并可以根据计算位数要求设计数组大小以满足需求。
3.通过主函数来实现函数的调用。
2.1需求分析
在调查与科研实验中经常需要计算位数相对较大的加减乘除法，但是计算机本身提供的数据类型无法保存几百位甚至上千位的。
所以针对超过手机与计算器计算位数的四则运算，设计出能实现长整数运算的程序。
2.1实现功能
大数加法：
输入两个位数较大的数，实现加法计算。
大数减法：
输入两个位数较大的数，实现减法计算，但不能计算结果为负数的数。
大数乘法：
输入两个位数较大的数，实现乘法计算。
大数除法：
输入两个位数较大的数，实现除法计算，计算结果只保留整数。
进制转换：
指定输入什么进制的数，可将其转变成任意进制数
4.测试结果
图4-1主菜单
图4-2大数加法
图4-3大数除法
图4-4进制转换
5.实验总结
5．1改进思想
1．减法不能用小数减去大数，即不能有负数结果。
2．除法不能保留小数点后的数字，精确度还有待提高。
3．程序的界面也还有待改进，可以进一步将界面进行美化
5.2经验和体会
大数的四则运算虽然不难，但是要打破常规，将乘法与除法换一种思想来计算，构思方面有很大的挑战。
在这次试验中我们认识到了对于特别长的数的计算，只能化整为零，先求局部的结果，然后将各部分的结果综合起来，得到最终的结果。
比如加法就是从最低位开始计算，判断进位后再向高位计算。
但是乘除法虽然进行了转换，但是数字如果太大的话，进行加减法的次数也是很庞大的。
本程序是分工完成的，所以我们也充分认识到了团队协作的重要性，通过一起的讨论与分工，我们能得出解决问题的最好办法，各抒己见，在争论中互相成长。
此外，这次的课程设计进一步加强了我们进行编程，调试，处理问题的能力，加深了我们对算法及数据结构的认识，对于程序的一些基本结构也更加地熟悉，课本知识也能够更加熟练地运用。
。
同时我们也意识到，开发程序的早期计划要做的充分，以免出现程序完成后发现不足而带来的修改麻烦。
虽然这只是一个小小的程序，但对我们之后的影响确实很大的。
参考文献
［⒈］谭浩强.C++程序设计（第四版）.清华大学出版社，2010年6月
［⒉］谭浩强.C语言程序设计（第四版）.清华大学出版社，2010年6月
［⒊］崔进平等.数据结构（C语言版）.北京：
中国铁道出版社，2008年11月
［⒋］StephenPrata.CPrimerPlus中文版（第五版）.人民邮电出版社，2005年2月
附录
源程序
#include
usingnamespacestd;
#include
#include
#include
#include
#include
#defineNUM1000
typedefstructSTACKNOTE
{
chardata;
STACKNOTE*next;
}LinkStack,*STACK;
intInit_stack（）;
intEmpty_Stack（）;
intStack_conversion（）;
intPop_Stack（）;
intPush_Stack_Elem（）;
voidmenu（）;
voidnumzero（ints[]）;
voidstrzero（chars[]）;
voidadd（chara1[],chara2[]）;
voidjian（charb1[],charb2[]）;
voidcheng（charc1[],charc2[]）;
voidchu（chard1[],chard2[]）;
voidmenu（）
{
system（"cls"）;
intcount=0;
printf（"\n\n\t**********计算器**********\n"）;
printf（"\t1.大数加法\n"）;
printf（"\t2.大数减法\n"）;
printf（"\t3.大数乘法\n"）;
printf（"\t4.大数除法\n"）;
printf（"\t5.进制转换\n"）;
printf（"\t**************************\n\n"）;
intnum;
voidjian（charb1[],charb2[]）
{
intv1[NUM];
intv2[NUM];
intv3[NUM],L,i,z;
numzero（v1）;
numzero（v2）;
numzero（v3）;
L=strlen（b1）;
for（i=0;iv1[i]=b1[L-1-i]-'0';
L=strlen（b2）;
for（i=0;iv2[i]=b2[L-1-i]-'0';
for（i=0;i{
v3[i]=v1[i]-v2[i];
}
/*
for（i=0;i<9;i++）
{
cout<}
cout<*/
intjw=0;
for（i=0;i{
if（v3[i]<0）
{
v3[i]=10-abs（v3[i]）;
v3[i+1]-=1;
}
}
z=0;
for（i=NUM-1;i>=0;i--）
{
if（v3[i]==-1&&z==0）
{
printf（"-"）;
v3[i]=abs（v3[i]）;
break;
}
if（v3[i]!
=0&&v3[i]!
=-1）
{
z=1;
}
}
z=0;
printf（"\n计算结果为：
"）;
for（i=NUM-1;i>=0;i--）
{
if（z==0）
{
if（v3[i]!
=0）
{
printf（"%d",v3[i]）;
z=1;
}
}
else
{
printf（"%d",v3[i]）;
}
}
if（z==0）
printf（"0"）;
printf（"\n"）;
printf（"请按任意键返回\n"）;
getchar（）;
getchar（）;
getchar（）;
menu（）;
}
voidcheng（charc1[],charc2[]）
{
ints1[NUM],s2[NUM],ss[NUM];//s1，s2：
两个乘数；s：
乘积的结果
inti,j,k,c;
intlen1,len2,len;
len1=strlen（c1）;
len2=strlen（c2）;
len=len1+len2;//初步确定乘积的长度
for（i=len1-1;i>=0;i--）
{
s1[i]=c1[len1-i-1]-'0';//将字符串转化为整型，并反着存放
}
for（i=len2-1;i>=0;i--）
{
s2[i]=c2[len2-i-1]-'0';
}
numzero（ss）;
for（i=0;i<=len1-1;i++）
for（j=0;j<=len2-1;j++）
ss[i+j]=ss[i+j]+s1[i]*s2[j];//逐位相乘
for（i=0,c=0;i<=len-1;i++）//处理进位
{
k=ss[i]+c;
ss[i]=k%10;
c=k/10;
}
for（i=len-1;i>=0;i--）
if（ss[i]!
=0）
break;//处理多余的零
len=i+1;
charline[NUM];//注意只有指针才可以返回去，不能定义成数组
if（len==0）
{
line[0]=0+'0';
line[1]='\0';//字符串的结束标志
}
else
{
for（i=0;i<=len-1;i++）
line[i]=ss[len-i-1]+'0';
line[len]='\0';//字符串的结束标志
}
printf（"\n计算结果为：
"）;
cout<printf（"\n"）;
getchar（）;
getchar（）;
menu（）;
}
intStack_conversion（）
{
system（"cls"）;
charstr[21];
intcount=0;
intNumbers;
inti;
printf（"请输入您要输入什么进制的数\n"）;
cin>>Numbers;
printf（"请输入您要转化的数\n"）;
cin>>str;
STACKConversion_Stack;
Init_stack（Conversion_Stack）;
if（!
Empty_Stack（Conversion_Stack））
{
return0;
}
for（i=0;i<=strlen（str）-1;i++）
{
charTemp_Conversion_number=str[i];
Push_Stack_Elem（Conversion_Stack,Temp_Conversion_number）;
count++;
}
longlongRes_Number=0;
charTempNum;
intk;
for（i=0,k=1;i{
Pop_Stack（Conversion_Stack,TempNum）;
if（TempNum>='0'&&TempNum<='9'）
{
Res_Number+=（k*（TempNum-'0'））;
}
if（TempNum>='a'&&TempNum<='z'）
{
Res_Number+=（k*（TempNum-'a'+10））;
}
if（TempNum>='A'&&TempNum<='Z'）
{
Res_Number+=（k*（TempNum-'A'+10））;
}
k*=Numbers;
}
char*tempstr="0123456789ABCDEF";
intj;
printf（"\n请问您要把%s转化成什么进制的数\n",str）;
cin>>j;
chars[20];
intcounts=0;
while（Res_Number）
{
s[counts++]=tempstr[Res_Number%j];
Res_Number/=j;
}
printf（"\n经过计算,%d进制的%s转化为%d进制的结果为:
\n",Numbers,str,j）;
for（i=counts-1;i>=0;i--）
cout<printf（"\n"）;
printf（"请按任意键返回\n"）;
getchar（）;
getchar（）;
getchar（）;
menu（）;
}
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