大整数运算C语言实现C语言大作业报告+源码.doc

一、设计高精度无符号大整数计算 （以1为存储单位） 1.1 需求陈述 对数值很大、精度很高的数进行高精度大整数计算是一类十分常见的问题。但由于C语言中数据类型受数据长度和范围限制，普通数学计算很难实现此类问题，为尝试解决这个问题，专门设计一个C语言程序用于无符号大整数的计算，实现无符号大整数的一般计算和比较功能。 1.2 需求分析 1.2.1 功能分析 表1 程序功能分析 项目 功能 分析 BigN 数据接收 以字符串形式接受 反转字符串函数Invert() 用Translate()将字符串翻译为整形数组 数据 运算 分别用BigN_cmp_low()和BigN_cmp_High()对数据进行比较 //从a[1]对数组进行比较，传入两个数组及其大小以及需要从第几位开始比较 int BigN_cmp_High(int *, int *, int , int ); //从a[n]对数组进行比较，传入两个数组及其大小 加法BigN_Add() 减法BigN_Min() 低位减法BigN_Min_low()，在未反转的情况下计算 乘法BigN_Mul() 除法BigN_Div() 运算辅助函数 反转整形数组InvertInt() 从前面删减多余的零Del_zero_low() 从末尾删减多余的零Del_zero_High() 获取两个数的最大值Get_MAX() 1.2.2 数据分析 该程序可用于计算无符号大整形数据计算，最多可计算长度为200位（即10的200次方大小）的数据，但在原代码中可以随数据需求改变最大长度。该程序中所有运算和比较均考虑到了输入前导0（例0001）的情况。由于数据类型限制，该程序未加入小数计算和负数计算，除法结果中只分别计算商和余数。 1.2.3 技术约束 本程序已在code blocks下编译通过。 1.3 总体设计 1.3.1 全局数据结构 本程序中数据采取以个位数字为单位存入整形数组，在数据计算和比较中对单个数组单元进行操作。采用整形数组存储，主要优点为可以在该程序的基础上进行改进，使字符串中每四个数字或更多存入一个数组单元中（如程序二）。 1.3.2 函数设计 A．数据的接收 1．反转字符串函数 Invert() 函数原型：void Invert (char * , int ); 功能： 反转字符串，传入字符串首地址和长度 在加法、减法、乘法计算中必须先对字符串进行反转，是字符串整体逆转，但不改变字符串长度。 2. 翻译字符串函数 Translate() 函数原型：void Translate (char *, int *, int *); 功能：将字符串翻译为数组，传入字符串和数组及数组大小的地址 B. 数据运算 1. 比较函数 BigN_cmp_low()和BigN_cmp_High() 函数原型：int BigN_cmp_low (int *, int *, int , int , int ); 和int BigN_cmp_High(int *, int *, int , int ); 功能：对整形数组分别进行地位和高位比较，即从开头和结尾开始进行比较。 实现步骤：先将数组中不必要的零去掉，然后记下位数，对位数进行比较，最后从原始数据最高位进行比较，逐步往下比较，若前面小于后面，则返回值为1,；若后面小于前面，则返回-1；若相等，则返回值为0. 2. 加法BigN_Add() 函数原型：void BigN_Add (int *, int *, int , int *); 功能：高精度加法，传入反转后的数组及其大小的最大值，和结果数组的首地址。 实现步骤：依次将所需计算的两个数组及其位数的最大值传入函数，对两个函数每一位进行加法存入结果中，对满十的结果进行进位，然后对该位进行对十取余存入结果。 实现代码：for(i = 1; i = max; i++) { res[i] += num1[i] + num2[i]; res[i+1] += res[i] / 10; res[i] %= 10; } 3. 减法BigN_Min()和低位减法BigN_Min_low() 函数原型：void BigN_Min (int *, int *, int , int *); void