數(shù)據(jù)結構課程設計-進制的轉換

1、數(shù)據(jù)結構課程設計設計說明書進制轉換的實現(xiàn)學生姓名 學 號 班 級 成 績 指導教師 數(shù)學與計算機科學學院年月 日 課程設計任務書20132014學年第一學期課程設計名稱： 數(shù)據(jù)結構課程設計 課程設計題目： 進制轉換的實現(xiàn) 完 成 期 限：自 年 月日至 年月 日共 周設計內容：計算機中數(shù)據(jù)的存儲形式是0，1代碼，也就是以二進制的形式進行存儲.運用C或VC+結合數(shù)據(jù)結構等基礎知識，按以下要求編程實現(xiàn)各種進制的轉換。任務要求：1）闡述設計思想,畫出流程圖;2）能完成用戶輸入的十進制數(shù)轉換為二進制、八進制、十六進制及其他進制數(shù)，以及將其他任意的進制數(shù)（如12進制）轉換為十進制的功能，尤其注意不同進制

2、數(shù)的表示符號；3）除十進制以外的其他進制間的相互轉換功能的實現(xiàn)；4）將用戶的輸入及要求的結果能對應打印輸出;5）應有較好的界面設計，說明程序測試方法；6）按照格式要求完成課程設計說明書。設計要求:1）問題分析和任務定義：根據(jù)設計題目的要求，充分地分析和理解問題，明確問題要求做什么？（而不是怎么做？）限制條件是什么？確定問題的輸入數(shù)據(jù)集合。2）邏輯設計：對問題描述中涉及的操作對象定義相應的數(shù)據(jù)類型，并按照以數(shù)據(jù)結構為中心的原則劃分模塊，定義主程序模塊和各抽象數(shù)據(jù)類型。邏輯設計的結果寫出每個抽象數(shù)據(jù)類型的定義（包括數(shù)據(jù)結構的描述和每個基本操作的功能說明），并畫出模塊之間的調用關系圖；3）詳細設計：

3、定義相應的存儲結構并寫出各函數(shù)的偽碼算法。在這個過程中，要綜合考慮系統(tǒng)功能，使得系統(tǒng)結構清晰、合理、簡單和易于調試，抽象數(shù)據(jù)類型的實現(xiàn)盡可能做到數(shù)據(jù)封裝，基本操作的規(guī)格說明盡可能明確具體。詳細設計的結果是對數(shù)據(jù)結構和基本操作做出進一步的求精，寫出數(shù)據(jù)存儲結構的類型定義，寫出函數(shù)形式的算法框架；4）程序編碼：把詳細設計的結果進一步求精為程序設計語言程序。同時加入一些注解和斷言，使程序中邏輯概念清楚；5）程序調試與測試：能夠熟練掌握調試工具的各種功能，設計測試數(shù)據(jù)確保程序正確。調試正確后，認真整理源程序及其注釋，形成格式和風格良好的源程序清單和結果；6）結果分析：程序運行結果包括正確的輸入及其輸出

4、結果和含有錯誤的輸入及其輸出結果。算法的時間、空間復雜性分析；7）編寫課程設計報告；以上要求中前三個階段的任務完成后，先將設計說明書的草稿交指導老師面審，審查合格后方可進入后續(xù)階段的工作。設計工作結束后，經(jīng)指導老師驗收合格后將設計說明書打印裝訂，并進行答辯。指導教師（簽字）： 教研室負責人： 批準日期： 年 月 日課程設計評閱評語： 指導教師簽名： 年 月 日摘 要 編寫一個C語言程序，該程序可實現(xiàn)六十進制以內的任意進制（二進制，八進制，十進制，十二進制,二十四進制等）之間的轉換。本程序采用VC+作為軟件開發(fā)環(huán)境，采用棧的存儲結構實現(xiàn)了進制的轉換。操作簡單，界面清晰，易于為用戶所接受。關鍵詞：

5、C語言程序； 進制轉換；棧目 錄1 課題描述12 問題分析和任務定義23 邏輯設計34 詳細設計45 程序編碼56 程序調試與測試97 結果分析158 總結16參考文獻171 課題描述數(shù)制有很多種，在計算機中用到的數(shù)制有：十進制，二進制、八進制、十六進制等。N進制數(shù)有兩個基本特點:由個字符09以及若干字母組成（二十四進制由0-9，A-M組成，表示0-23；六十進制由0-9，A-Z，a-x組成，表示0-59），N進制數(shù)運算規(guī)律是逢N進一，例如：十六進制數(shù)4AC8可寫成（4AC8）16，或寫成4AC8H。更大一些的數(shù)制則擴展十六進制未用的其他大寫字母及小寫字母。 順序棧是順序存儲結構的棧，是利用一

6、組地址連續(xù)的存儲單元依次存放自棧底到棧頂?shù)臄?shù)據(jù)元素。同時附設棧頂指針top和棧基指針base，來方便棧內數(shù)據(jù)元素的存取和棧的擴充。2 問題分析和任務定義2.1 問題分析編寫進制轉換及其逆轉換，其算法過程恰好是結果的逆序，因此建立一個順序棧將計算過程中得到的數(shù)位順序進棧，則按出棧順序就會輸出對應的轉換結果。逆轉換程序借助字符數(shù)組按順序將每個數(shù)位轉換成十進制數(shù)后求和，得到逆轉換結果。例如：11轉換成二進制數(shù) 11%2=1； 11/2=5；1入棧； 5%2=1； 5/2=2；1入棧； 2%2=0； 2/2=0；0入棧； 被除數(shù)不為0； 按順序出棧，得到結果為110；2.2任務定義1）畫出流程圖;2）

7、任意建立一個容量為100個棧元素的空棧；3）將N進制數(shù)與要轉進制先求余，將余數(shù)順序入棧;4）闡明測試方法,寫出完整的運行結果；3 邏輯設計3.1數(shù)據(jù)類型定義 typedef struct int *base; int *top; int stacksize; SqStack;3.2 算法流程圖 （1）進制轉換的主流程圖如圖3.1所示。圖3.1 進制轉換主流程圖 (2)十進制轉換為任意進制D2M()流程圖，如圖3.2所示。圖3.2 函數(shù)D2M()流程圖(3) 任意進制轉換為十進制M2D()流程圖，如圖3.3所示。圖3.3 函數(shù)D2M()流程圖4 詳細設計(1) SqStack定義棧，base為棧

8、底指針，top為棧頂指針，stacksize為棧容量； (2) int InitStack(SqStack &S)，int GetTop(SqStack S, int &e)，int Push(SqStack &S , int e)，int Push(SqStack &S , int e)，int Push(SqStack &S , int e),int DestroyStack(SqStack &S)，六大模塊分別表示構造一個空棧、用表示棧頂元 素，插入元素，刪除棧頂元素，判斷棧是否為空，及銷毀棧。(3) D2M(int a,int b)的功能是將十進制數(shù)轉換成M進制的函數(shù)。該算法思路為：

9、例如：16轉換成二進制數(shù) 16/2=8； 16%2=0； 0入棧； 8/2=4； 8%2=0； 0入棧； 4/2=2； 4%2=0； 0入棧； 2/2=1； 2%2=0； 0入棧； 1/2=0； 1%2=1； 1入棧； 被除數(shù)不為0； 0，1，1依次出棧； 轉換結果為110； (4) 2D()的功能是M進制轉換為十進制的函數(shù)。該算法思路為： 例如：二進制數(shù)110轉換成十進制數(shù) 0*20=0； 1*21=2； 1*22=4； 轉換結果為：0+2+4=6；(5) void main()是主函數(shù)。其功能是輸入需要測試的數(shù)據(jù)以及需要轉換的進制，并 特定 情形下調用D2M()函數(shù)和M2D()函數(shù)，而且實

10、現(xiàn)M進制數(shù)向任意非M進制 的轉換。5 程序編碼#include#include#include#include#define STACK_INIT_SIZE 100 /存儲空間初始分配量#define STACKINCREMENT 10 /存儲空間分配增量int e,m,s,t; /e 為臨時用的的int型變量float x; /x為要轉換的十進制數(shù)int r,y,i,n;typedef struct int *base; /棧底int *top; /棧頂int stacksize; /棧容量SqStack;int InitStack(SqStack &S) /構造一個空棧S.base=(in

11、t *)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof(int);if(!S.base) exit(0); /存儲空間失敗S.top=S.base;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return 0;int GetTop(SqStack S, int &e) /若棧不為空，則用e返回S的棧頂元素，并返回0，否則返回1if(S.top=S.base) return 1;e=*(S.top-1);return 0;int Push(SqStack &S , int e) /插入元素e為新的棧頂元素if(S.top-S.base=S.stacksize) /棧滿，

12、追加存儲空間S.base=(int *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(int);if(!S.base) return 1 ; /存儲分配失敗S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;*S.top+=e;return 0;int Pop(SqStack &S, int &e) /若棧不空，則刪除S的棧頂元素，用e返回其值，并返回0，否則返回1if(S.top=S.base) return 1;e=*-S.top;return 0;int StackEmpty(S

13、qStack S) /若?？?，則返回1，否則返回0if(S.top=S.base)return 1;return 0 ;int DestroyStack(SqStack &S) /銷毀棧S，棧S不再存在free(S.base);S.top=NULL; /防止程序后面不小心使用了它S.base=S.top;return 0 ;SqStack S; /定義棧SD2M(int a,int b) /十進制轉換成其他進制的函數(shù)D2M()while(a)r=a%b;if(r9)r=r+55;Push(S,r); /壓入棧a/=b; /轉換成M進制printf(該數(shù)轉換成%d進制的結果:n,b);print

14、f(*n); printf(二進制：0和1*八進制：0-7*十進制：0-9*十二進制：0-9，A-Bn);printf(十六進制：0-9，A-F*二十四進制：0-9，A-M*六十進制：0-9，A-Z，a-xn);printf(*n);while(!StackEmpty(S)Pop(S,e); /彈出棧if(e=65)printf(%c,e);elseprintf(%d,e);return 0;M2D() /其他進制轉換為十進制的函數(shù)M2D() char c1000;printf(請輸入需要轉換的數(shù)的位數(shù):);scanf(%d,&n);printf(請輸入需要轉換的數(shù)的每位并用空格隔開:n);p

15、rintf(*n); printf(二進制：0和1;八進制：0-7;十進制：0-9;十二進制：0-9，A-Bn);printf(十六進制：0-9，A-F;二十四進制：0-9，A-M；六十進制：0-9，A-Z，a-xn);printf(*n);for(i=0;i=65&ci=97&ci=120) Push(S,ci-61);else if(ci=48)Push(S,ci-48);if(ci=65&ci=97&ci=120) Push(S,ci-61);else if(ci=48)Push(S,ci-48); i=0;while(!StackEmpty(S)Pop(S,e);y+=(int)pow

16、(m,i)*e;i+;return 0;void main()InitStack(S); /構造一個空棧printf(請輸入源進制:);scanf(%d,&m);if(m=10) /十進制轉換成其他進制printf(請給定一個需要轉換的10進制數(shù)(0-9):);scanf(%f,&x);if(int)x!=x)while(int)x!=x) printf(輸入有誤，請輸入一個整數(shù)：);scanf(%f,&x);(int)x; printf(請輸入目的進制:); scanf(%d,&t); D2M(x,t);else(int)x;printf(請輸入目的進制:); scanf(%d,&t);D2

17、M(x,t);if(m!=10) /其他進制轉換成十進制，且其他任意進制的相互轉換M2D();printf(n輸入目的進制M:);scanf(%d,&s);D2M(y,s);printf(n);DestroyStack(S); /銷毀棧S，棧S不再存在6 程序測試與調試 (1)八進制數(shù)274轉換成二進制，結果為,如圖6.1所示：圖6.1 八進制數(shù)274轉換為二進制 (2)十進制數(shù)356轉換為二進制，結果為，如圖6.2所示：圖6.2 十進制數(shù)356轉換為十六進制 (3)十六進制數(shù)3AF轉換為二十四進制，結果為1F7，如圖6.3所示：圖6.3 十六進制數(shù)3AF轉換為二十四進制 (4)二十四進制數(shù)G

18、MN轉換為六十進制，結果為2af，如圖6.4所示：圖6.4 二十四進制數(shù)GMN轉換為六十進制 (5)六十進制數(shù)2AX轉換為十進制，結果為7833，如圖6.5所示：圖6.5 六十進制數(shù)2AX轉換為十進制(6) 輸入錯誤提示，如圖6.6所示：圖6.6 輸入錯誤提示7 結果分析 分析過程如下：（1）實現(xiàn)了任意進制之間的轉換，棧操作定義中，初始化?？臻g可能出現(xiàn)空間不足，解決的辦法是當空間不足時自動進行擴充。（2）任意進制轉換為十進制時，用字符串數(shù)組接收，利用ASC碼值轉換為所對應的進制數(shù)，最后輸出轉換結果。（3）當輸入有誤時會提示出錯，重新輸入后會再次判斷是否合法，若合法則進行進制轉換，若不合法則繼續(xù)輸出錯誤提示，直到輸入合法。8 總結 通過本次課程設計，我認識到熟練掌握基礎算法的重要性，對棧的含義及其基本算法有了更好的理解和應用。?！跋冗M后出”的算法加上Push()和Pop()方便了對要轉換的數(shù)進行讀取，和對轉