数据结构长整数的加法课程设计.docx

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数据结构长整数的加法课程设计

1绪论

此次的课程设计内容为数据结构长整数加法的实现，整个程序是为了实现长整数的加法，有5个函数，其中主函数，输入、输出函数已经占了3个，只有执行加法的add函数，和测试用的text函数的算法比较复杂容易出错。

利用本程序可以实现长整数加法的计算。

2需求分析

1.因为要实现任意长的整数进行加法运算，本程序使用C语言的整型变量int存放数据，一个int型的变量值的范围为-32768~32767，显然远远不能满足。

因此利用双向循环链表实现长整数的存储，每个结点存放一个整型变量，且只存10进制数的4位，即不超过9999的非负整数，整个链表表示为万进制数。

表头数据域的符号代替长整数的符号。

相加过程不破坏两个操作数链表。

长整数位数没有上限。

2.演示程序以用户和计算机的对话方式执行，在计算机终端上显示提示信息之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令，相应的输入数据和运算结果显示在后。

3.程序执行的命令包括：

1）构造链表1存放第一个输入数据

2）构造链表2存放第二个输入数据

3）求两数之和

4）结束

4.测试数据

0；0；应输出0

⑵-2345，6789；-7654，3211；应输出-1，0000，0000

⑶-9999，9999；1，0000，0000，0000；应输出9999，0000，0001

⑷1，0001，0001；-1，0001，0001；应输出0

⑸1，0001，0001；-1，0001，0000；应输出1

⑹-9999，9999，9999；-9999，9999，9999；应输出-1，9999，9999，9998

⑺1，0000，9999，9999；1；应输出1，0001，0000，0000

3数据结构及详细设计

3.1线性表的数据结构

ADTLixt{

数据对象：

D={ai∣ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0}

数据关系：

R1={∣ai-1,ai∈D,i=2,…，n}

基本操作：

InitList（&L）

操作结果：

构造一个空的线性表

DestroyList（&）

初始条件：

线性表L已存在

操作结果：

销毁线性表L

ClearList（L）

初始条件：

线性表L已存在

操作结果：

将L重置为空表

ListEmpty（L）

初始条件：

线性表L已存在

操作结果：

若L为空表，则返回TRUE,否则返回FALSE

ListLength（L）

初始条件：

线性表L已存在

操作结果：

返回L中数据元素个数

GetElem（L,i.&e）

初始条件：

线性表L已存在，1≤i≤ListLength（L）

操作结果：

用e返回L中第i个数据元素的值

ListInsert（&L,I,e）

初始条件：

线性表L已存在，1≤i≤ListLength（L）+1

操作结果：

在L中第i个位置插入新的数据元素e，L的长度加1

ListDelete（&L,I,&e）

初始条件：

线性表L已存在，且非空，1≤i≤ListLength（L）

操作结果：

删除L的第i个元素，并且用e返回其值，L的长度减1

}ADTList

3.2详细设计

1.节点的定义：

typedefstructnode

{

intdata;

structnode*pre;

structnode*next;

}DataNode;

2.对于程序中数据的输入以及对输入数据检测，主要利用for和while循环语句对输入的数据进行检测和判断：

DataNode*Input（）

{

charch[50];

DataNode*temp,*node;

intcount=0,count1=0,i,j,n,sum=0;

scanf（"%s",ch）;

while（ch[count++]!

='\0'）;

count--;

node=（DataNode*）malloc（sizeof（DataNode））;

temp=node;

count1++;

if（ch[0]=='-'||ch[0]=='+'）

{

if（（count-1）%2）

count1+=（count-1）/2+1;

else

count1+=（count-1）/2;

}

else

{

if（count%2）

count1+=count/2+1;

else

count1+=count/2;

}

count--;

for（i=1;i

{

temp->pre=（DataNode*）malloc（sizeof（DataNode））;

temp->pre->next=temp;

temp=temp->pre;

temp->data=0;

for（j=0;j<2&&ch[count]!

='-'&&ch[count]!

='+';j++）

{

if（count<0）

break;

sum=ch[count--]-'0';

for（n=0;n

sum*=10;

temp->data+=sum;

}

}

temp->pre=node;

node->next=temp;

if（ch[0]=='-'）

count1=0-count1;

node->data=count1;

returnnode;

}

3.对于数据的输出同样利用for和while循环，通过对条件的判定进行数据的输出。

具体代码实现如下：

voidOutput（DataNode*node）

{

intn,i;

DataNode*temp;

n=node->data;

temp=node->next;

if（n<0）

{

printf（"\n-"）;

n=0-n;

}

for（i=0;i

{

if（（n-1-i）%2==0&&i!

=0）

printf（","）;

if（n==1）

{

printf（"%d",temp->data）;

break;

}

if（i==0）

printf（"%d",temp->data）;

elseif（i==n-2）

printf（"%02d",temp->data）;

else

printf（"%02d",temp->data）;

temp=temp->next;

}

}

3.在主函数main中，主要实现链表的定义，以及对于程序的输出提示做好输出，最后再通过switch语句根据条件的不同输出不同的提示语句。

使程序变得更便于使用。

voidmain（）

{

DataNode*data1,*data2,*result;

charkey;

charmenus[5][20]={"Pleasechoose:

",

"1:

Inputthedata",

"2:

PlusFunction",

"3:

Quit",

};

inti,flag=0;

for（i=0;i<5;i++）

{

gotoxy（25,i*2+6）;

cprintf（menus[i]）;

}

scanf（"%c",&key）;

while（key!

='3'）

{

switch（key）

{

case'1':

clrscr（）;

printf（"PleaseInputTheFirstData:

"）;

data1=Input（）;

printf（"\nPleaseInputTheSecondData:

"）;

data2=Input（）;

flag=1;

break;

case'2':

if（flag==0）

{

clrscr（）;

printf（"\016Thereisnodataexisting!

"）;

}

else

{

clrscr（）;

result=add（data1,data2）;

printf（"\nTheresult:

"）;

Output（result）;

getch（）;

}

break;

}

clrscr（）;

for（i=0;i<5;i++）

{

gotoxy（25,i*2+6）;

cprintf（menus[i]）;

}

scanf（"%c",&key）;

}

4程序的调试与结果

1.本程序的运行环境为DOS操作系统，执行文件为1.exe

2.进入演示程序后即显示如下用户界面（图4.1）：

图4.1

以上为主界面，只有简单的三个功能，只要输入每个选项前面的数字，然后按ENTER键便能实现。

选择功能1后，界面如图4.2：

图4.2

这是要求输入第一个加数。

输入完毕后按ENTER键继续。

要求输入第二个加数，如图4.3：

图4.3

两个加数输入完毕以后返回主界面，此时要相加的两数已经存入计算机。

然后执行功能2，把刚才输入的两个数做加法运算，马上在屏幕上显示出结果，如图4.4所示：

图4.4

一．结果测试

⑴输入0；如图4.5

图4.5

结果如图4.6：

图4.6

⑵输入-2345，6789；-7654，3211.如图4.7

图4.7

结果如图4.8：

图4.8

⑶输入-9999，9999；1，0000，0000，0000.结果如图4.9：

图4.9

5课设小结

感谢***老师，在*的的课堂上我学得到很多实用的知识，在此表示感谢！

同时，对给过我帮助的所有同学和其他的老师再次表示衷心的感谢！

此次课程设计，感慨颇多，的确，自从拿到题目到完成整个编程，从理论到实践，在做课设的这些的日子里，可以学到很多很多的东西，同时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。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对一些前面学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说结构体，指针……通过这次课程设计之后，我把前面所学过的知识又重新温故了一遍。

6参考文献

[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,2007.

[2]王立柱，C/C++与数据结构。

北京：

清华大学出版社，2002

[3]吴文虎，程序设计基础。

北京：

清华大学出版社，2003