数据结构课程设计--大整数的运算

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1、 目目 录录 一、 题目概述（内容及要求） . 2 二、功能分析 2 三、设计. 3 四、运行与测试 4 五、总结. 21 六、参考文献 21 一、 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。 长整数长度在二十位以上。 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 1. 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。 2. 输入每四位一组，组间用逗号隔开，长整数

2、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。 3. 程序包含数据的输入，判断，运算,输出和主函数。 4. 具体程序执行的命令包括: a) 输入函数：inputa();inputb();/的输入并建立双向循环链表 b) 判断函数：compare();/比较数据的大小 c) 运算函数：unsigndeadd();/无符号的加法 a) unsigndesub();/无符号的减法 b) add();sub();mul();div();/加减乘除四则运算 d) 输出函数：divp

3、ut();/除法结果的输出函数 a) putoutc();/其余结果的输出函数 e) 主函数：main()； 5. 系统功能结构框图 主模块 输入模块 减 法 模 块 加 法 模 块 乘 法 模 块 除 法 模 块 输出模块 图图 2.2.1 1 系统功能结构框图系统功能结构框图 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

4、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首结点，而最后一个 4 位数据组结点称为尾结点尾结点。 为此需要结构数据类型：双向循环链表： typedef struct ln

5、ode/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 图图 4.1 长整数加法运行结果图长整数加法运行结果图 实现以上加法操作的程序如下： int

6、 add(lnodelist e=ahead-data*bhead-data; coutdata; coutdata; coutnext; p=chead=new lnode;/头结点 p-data=0; p-next=p; p-prior=p; pc=cnow=chead; while(pb!=bhead) carry=0; while(pa!=ahead) multi=pa-data*pb-data+carry; carry = multi/10000; if(pc-prior=chead) p=new lnode; p-data=multi%10000; p-next=chead-next; chead-next-prior=p; chead-next=p; p-prior=chead; else multi=pc-prior-data+multi%10000; pc-prior-data=multi%10000; carry=carry+multi/10000; pc=pc-prior; pa=p