1、長整數四則運算 +數據結構課程 設計長整數四則運算題目：編制一個演示長整數的四則運算的程序 一、需求分析1. 本程序實現計算任意長的整數的四則運算 . 以用戶和計算機對話的 方式，先后輸入數字的最多位數， 然后程序就計算并顯示出這兩個數的 運算。2. 利用雙向循環鏈表現實長整數的存儲，每個結點含一個整形變量。 輸入的形式以回車結束， 可以直接輸入正數或負數， 程序會過濾掉無效 的字符。按中國對于長整數的表示習慣，每四位一組，除數字和位于首 位置的負號外， 其它一切字符都將作為分隔符， 連續多個分隔符當一個 處理。但不使用分隔符也不影響結果。3. 測試數據(1)0; 0; 輸出“0”;(2) -

2、2345,6789; -7654,3211; 輸出 “-1,000,000 ”;(3) -9999,9999; 1,0000,0000,0000; 輸出 “9999,0000,0001 ”;(4) 1,0001,0001; -1,0001,0001; 輸出 “0”;(5) 1,0001,0001; -1,0001,0001; 輸出 “1”;(6) -9999,9999,9999; -9999,9999,9999; 輸出 “-1,9999,9999,9998 ”;(7) 1,0000,9999,9999; 1; 輸出 1,0001,0000,0000.二、概要設計 為實現上述程序功能，應以雙向循

3、環鏈表表示長整數。為此，需要 定義一個抽象數據類型。1. 抽象數據類型定義為： ADT OrderedList2. 數據對象： D=ai|ai int,i=1,2,.n, n0 基本操作： init(&a,digit4)操作結果：構造一個位數是 digit4*4 長整數。pass(&a,&b,&c)初始條件： a,b,c 都已存在操作結果： c 等于 a 和 b 的和。 nep(&a)初始條件： a 已存在。操作結果： a 變為輸入參數的相反數。printlong(&a) 初始條件： a 已存在。操作結果：按四位一組，分隔符為 , 的格式，在屏幕上輸出 a ston(&S,&a)初始條件： a

4、 已存在。 操作結果：把字符串形式的長數字賦給 a。ADT OrderedList 2.本程序包含兩個模塊：1) 主程序模塊：Void main() 選擇操作： 1：幫助。 2：加法。 3：減法。 4：乘法。 5：除法。 6：退出。 打印結果；三、詳細設計 1.元素類型，結點類型，指針類型 #define NULL 0 #include #include #include typedef struct longnode/* 每個節點的結構 */ int num;/*數字 */struct longnode *low1; /* 指向低一位節點 */ struct longnode *high1;

5、 /* 指向高一位節點 */ longnode;typedef struct xlong /* 每個長整數的結構 */ longnode *High; /* 每個長整數的最高節點 */ longnode *Low;/* 每個長整數的最低節點 */int digit4; /*每個長整數的總位數 (不包括高位的 0)/4 */ *xlong;int init(xlong *a,int digit4)int I ； /*.init.*/ longnode *j;(*a)=(xlong)malloc(sizeof(struct xlong);/*為 a 的頭結構申請空間 ,并賦 初始值 */(*a)H

6、igh=NULL;(*a)-Low=NULL;(*a)-High=NULL; (*a)-Low=NULL;(*a)-digit4=0 ；for(i=0;inum=0;j-high1=NULL; j-low1=(*a)-High;if(*a)-High) (*a)-High-high1=j;else(*a)-Low=j;(*a)-High=j;(*a)-digit4+;int pass(xlong a,xlong b,xlong c)int cf=0; /* 兩個數字的相加 */ longnode *a1=a-Low,*b1=b-Low,*c1=c-Low; while(a1)c1-num=a1

7、-num+b1-num+cf;if(c1-num9999)cf=1; /* 如果產生進位 (借位) */ c1-num-=10000;elsecf=0; a1=a1-high1;b1=b1-high1;c1=c1-high1; return cf; /* 最高位的進位 (借位 ) */int passa(xlong a,xlong b,xlong c)int cf=0; /* 兩個數字的相減 */ longnode *a1=a-Low,*b1=b-Low,*c1=c-Low; while(a1)c1-num=a1-num-b1-num-cf;if(c1-num9999)cf=1;/* 如果產生

8、進位 (借位) */ c1-num-=10000;elsecf=0; a1=a1-high1;b1=b1-high1;c1=c1-high1;return cf; /* 最高位的進位 (借位 ) */int passb(xlong axlong belong c)int cf=oy*兩個數字的相乘*/ longnode*al=a-Low9*bl=b-Low,*cl=c-Low;while(al)cl-num=al-num*bl-num*cf;if(cl-num9999) cf=l; /* 如果產生進位(借位)*/ cl-num=10000;elsecf=O;a l=al-highl ;bl=b

9、l -highl ;c l=cl -highl; return cf;/*最高位的進位（借位嚴/int passc(xlong axlong belong c)int cf=O*兩個數字的相除*/longnode *al=a-Low,*b 1 =b-Low,*cl=c-Low; while(al) cl-num=a 1 -num/bl-num/cf; if(cl-num9999) cf=l; /*如果產生進位(借位嚴/cl-num-=10000;else cfH); a l=al -highl ;bl=bl -highl ;c 1 =cl -high 1;；nep(xlong a) int c

10、f=l;/*求a的相反數*/*因為求相反數是取反加一，所以這里cfM;*/return cf;/*最高位的進位（借位）勺=longnode *al=a-Low; while(al) a 1 -num=9999-(al-num)+cf;if(a 1 -num9999) al-num=10000;elsecfH);a 1 =al-highl;return;printlong(xlong a)longnode *i=a-High* 打印長整數 a *iif(i-nu m=5000) printf(n-n); /*最曲位(bit)=l表示負數,即用補碼表示*/nep(a); /*求反打印其絕對值*/

11、while(i&i-num=O) i=i-lowl;/* 跳過最位的 0 */ if(i)printf(n %dn,i-num);i=i-lowl;if(i) printfelse printf(“O);/* a=0 打 0 */while(i)printf(n%04d,i-num);if(i-Iowl)/*把字符串轉化為數字賦給a */printf(M/1); i=i-Iowl; int ston(char in|9xlong out) int bit,i,jishu=l,numO=O;longnode *j=out-Low;i=strlen(in)-l ;while(i=0&j)/* 循環

12、每一個字節 */bit=in|il09y*把字符形式的值賦給整數形式的bit */ if(bit=0 & bit l&(jishu=10000|bit9) /* 數字以外的字符 */ j-num=num0;j=j-highl; /* 存入一個節點num0=0; jishu=l; if(num0) j-num=numO;j=j-highl ;/*把最后一個沒存入節點的數存入節點*/*最位不足補0 */for(;jy=j-highl) j-num=0;if(out-High-num=5000)return 1;/* 如果高位是1,返回1表示出引if(in|0|=f-f) nep(out);/*如果

13、最后一個字符是，一唄I取反*/ return0；int add() char/*加*/int digit4,cfM);do prlntf(MHovv much digits do you need?);/人 輸入最多位數人/scanf(n %df&digit4);vvhile(digit4=0);a1=(char*)malloc(digit4+1);b1=(char*)malloc(digit4+1); digit4=digit4/4+1;init(&a,digit4);init(&b,digit4);init(&c,digit4); /* 初始化 a,b,c */do cf=0; print

14、f(Enter 2 number:n); scanf(%s,a1);printf(+n); scanf(%s,b1);cf|=ston(a1,a); cf|=ston(b1,b);while(cf);/* 輸入被加數和加數 ,如果轉換出錯 ,則重輸 */ pass(a,b,c); /* 執行相加運算 */ printlong(a);printf(+); /* 打印結果 */ printlong(b);printf(=); printlong(c);printf(n);printf(n);bioskey(0);int subtract()/*減 */char *a1,*b1;int digit4

15、,cf=0;xlong a,b,c;doprintf(How much digits do you need?);/* 輸入最多位 */ scanf(%d,&digit4);while(digit4 啊!p)刖!i|M J(W!Biplp%ll)jueos /半*/ ：(MPSU noA op s)i6ip qonui MOH.Jwuud opOqE 6uo|x ：0=艮初02)ui jeqo /半規/ OuoisiAip )UI J(0)Aa|SO!qJ(11u11)BUud (,uHU!d：(o)buo|Hi!d J(11=11)BUudJ(q)6uo|)uud / 畜翱曲耳” )Buud

16、J(e)6uo|)uud 滄竟吳進申馬坯(，qE)qssEd /半嗨重皿誨進吐誨進報Y嗨 J(jo)刖!qM J(qq)uo)s=|p (ee)uo)s=|p Bq,s%juEOS (.uu1)BuudJ(te1s%11)jueos (Uu:uaquinu 乙冋 umj)u!d -0=P opwiBipniui+fr/W!Bip=W!B!P 啊!b!p)oo|EUi(Eip)=g啊!b!P)0O|EUl(Eip)=LE：(O= 啊!dp)刖! i|M J(W!Biplp%ll)jueos / 誨多窖Y嗨 */ (ipaau noA op s)i6ip qonui MOH.Jwuud op 口q

17、E 6uo|x ：0=艮初02)ui jeqo /半進()A|d!)|nw)U! J(0)Aa|SO!qJ(11u11)BUud ：CuHU!d：(o)buo|)U!d J(11=11)BUudJ(q)6uo|)uud 滄畜彩由耳 M .-.JnuudeJBuonuudinit(&a,digit4);init(&b,digit4);init(&c,digit4); /* 初始化 a,b,c */do cf=0;printf(Enter 2 number:n); scanf(%s,a1);printf(/n);scanf(%s,b1);cf|=ston(a1,a);cf|=ston(b1,b);

18、while(cf); /* 輸入被除數和除數 ,如果轉換出錯 ,則重輸 */ passc(a,b,c); /* 執行相除運算 */printlong(a);printf(/); /* 打印結果 */ printlong(b);printf(=); printlong(c);printf(n);printf(n);bioskey(0);2.主函數代碼void main() /*main*/ int c;clrscr();textcolor(BLUE);printf(*n);printf(*Welcome to Thunder studio!*n);printf(*printf(*本程序實現長整數

19、四則運算one: printf(1: HELPn);printf(2: ADDn);printf(3: SUBTRACTn);printf(4: MULTIPLYn);printf(5: DiVISIONn);printf(6: EXITn);for(;)c=getch();switch(atoi(&c)case 1: clrscr(); goto one; break; case 2:a dd(); break;case 3: subtract(); break; case 4:multiply();break;case 5:division();break;case 6: textcolor(BLUE);n);printf(nprintf(Thanks cws work!n);break;default: textcolor(4);printf(Sorry please input right number!n);break;四、調試分析1.由于對基本要求看得不仔細 ,一開始使用的形式是數組 ,并非鏈表 ,導致 空間開銷大 .2.本程序的模塊劃分比較合理 ,且盡可能將指針的操作封裝在結構體中 , 對于一個長整數只需一個指針便可訪問其所有信息 ,所以數