数据结构课程设计--大整数的运算.doc

目 录 一、 题目概述（内容及要求） 3 二、功能分析 4 三、设计 5 四、运行与测试 6 五、总结 22 六、参考文献 23 题目概述（内容及要求） 内容： 请设计一个有效的算法，可以进行两个n位大整数的四则运算。 ① 长整数长度在二十位以上。 ② 实现两长整数的加、减、乘、除操作。 要求： 1.设计数据结构，存储结构； 2.在c兼容环境完成上述题目的代码编写与调试； 3.程序运行界面交互性好； 4.软件运行，给出测试数据。 二、功能分析 设计一个实现长整数进行四则运算的程序，长整数长度在二十位以上，有正负数的区别。 输入每四位一组，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。用lnode结点数据结构存储数据。每一个数据有一个头结点，它的data域用来放数据的正负数。其余结点的数都为正整数。 程序包含数据的输入，判断，运算,输出和主函数。 具体程序执行的命令包括: 输入函数：inputa();inputb();//的输入并建立双向循环链表 判断函数：compare();//比较数据的大小 运算函数：unsigndeadd();//无符号的加法 unsigndesub();//无符号的减法 add();sub();mul();div();//加减乘除四则运算 输出函数：divput();//除法结果的输出函数 putoutc();//其余结果的输出函数 主函数：main()； 系统功能结构框图 图2.1 系统功能结构框图 三、设计 首先要考虑的是如何表示长整型数。可以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，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。综上考虑，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。 为此需要结构数据类型：双向循环链表： typedef struct lnode{//结点结构体 int data; struct lnode *next; struct lnode *prior; }lnode,*lnodelist 主要的模块可分为： 输入函数：inputa();inputb();//的输入并建立双向循环链表 判断函数：compare();//比较两个数据的大小，进行相应的的计算。 运算函数：add();sub();mul();div();//运算 输出函数：divput();putoutc();//除法的输出及其他运算的输出。 主函数：main()； 四、运行与测试 图4.1长整数加法运行结果图 实现以上加法操作的程序如下： int add(lnodelist ahead,lnodelist bhead) { int e,acount=0,bcount=0,q; e=ahead-data*bhead-data; cout输出运算结果为:endl; if(e==1) { if(ahead-data==-1) { cout-;unsigndeadd(ahead,bhead); } else unsigndeadd(ahead,bhead); } else { compare(ahead,bhead,q); if(q==1) { if(ahead-data==-1) { cout-;unsigndesub(ahead,bhead); } else unsigndesub(ahead,bhead); } else { if(ahead-data==1) { cout-;unsigndesub(bhead,ahead); } else unsigndesub(bhead,ahead); } } return 0; } 图4.2长整数减法运行结果图 实现以上减法操作