《程序語言課程設(shè)計一元多項式簡單的計算器》

1、西安文理學(xué)院軟件學(xué)院課程設(shè)計報告設(shè)計名稱： 程序語言課程設(shè)計 設(shè)計題目： 一元多項式簡單的計算器 學(xué)生學(xué)號： 專業(yè)班級： 軟件學(xué)院一班 學(xué)生姓名： 張文東 學(xué)生成績： 指導(dǎo)教師（職稱）： 袁溪（講師） 課題工作時間： 2013.12.9 至 2013.12.23 軟件學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名張文東學(xué)號專業(yè)班級1班設(shè)計題目一元多項式簡單的計算器內(nèi)容概要： 設(shè)計或開發(fā)環(huán)境：Microsoft Visual Studio 2010 關(guān)鍵技術(shù)：C語言 主要功能： 1建立一元多次多項式 2多項式相加 3多項式相減 4多項式相乘文獻資料：1譚浩強C語言程序設(shè)計（第三版） 清華大學(xué)出版社 20072姜敏芝

2、 余健 C語言程序設(shè)計案例精編 清華大學(xué)出版社 20083李健學(xué) 余健 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計案例精編 20074唐國民 王國均數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版） 清華大學(xué)出版社5網(wǎng)上相關(guān)文獻資料設(shè)計要求：A.功能要求1）輸入并建立多項式；2）輸出多項式；3）兩個多項式相加，輸出和多項式；4）兩個多項式相減，輸出差多項式。B.文檔格式*.c工作期限：設(shè)計工作自2013年12月9日至2013年12月23日止。指導(dǎo)教師： 院長： 日 期：2013年12月9日軟件學(xué)院課程設(shè)計進度安排表學(xué)生姓名： 張文東 學(xué)號： 專業(yè)： 軟件工程 班級： 一班 起止日期內(nèi) 容備注12月9日下達任務(wù)書，制定進度安排計劃 12月10日12月

3、12日系統(tǒng)整體設(shè)計和詳細設(shè)計12月13日12月17日系統(tǒng)編碼實現(xiàn)12月18日12月19日系統(tǒng)測試 12月20日12月23日撰寫課程設(shè)計報告 12月25日演示軟件和答辯 指導(dǎo)教師簽名： 2013年12月11日成績評定表學(xué)生姓名： 張文東 學(xué)號： 專業(yè)： 軟件工程 班級： 一班 類別合計分值各項分值評分標準實際得分合計得分平時表現(xiàn)1010按時參加設(shè)計指導(dǎo)，無違反紀律情況。完成情況3020按設(shè)計任務(wù)書的要求完成了全部任務(wù)，能完整演示其設(shè)計內(nèi)容，符合要求。10能對其設(shè)計內(nèi)容進行詳細、完整的介紹，并能就指導(dǎo)教師提出的問題進行正確的回答。報告質(zhì)量3510報告文字通順，內(nèi)容翔實，論述充分、完整，立論正確，結(jié)

4、構(gòu)嚴謹合理；報告字數(shù)符合相關(guān)要求，工整規(guī)范，整齊劃一。5課題背景介紹清楚，綜述分析充分。5設(shè)計方案合理、可行，論證嚴謹，邏輯性強，具有說服力。5符號統(tǒng)一；圖表完備、符合規(guī)范要求。5能對整個設(shè)計過程進行全面的總結(jié)，得出有價值的結(jié)論或結(jié)果。5參考文獻數(shù)量在2篇以上，格式符合要求，在正文中正確引用。答辯情況2510在規(guī)定時間內(nèi)能就所設(shè)計的內(nèi)容進行闡述，言簡意明，重點突出，論點正確，條理清晰。15在規(guī)定時間內(nèi)能準確、完整、流利地回答教師所提出的問題。總評成績： 分 指導(dǎo)教師： （簽字） 日期：2013 年12月 25 日摘 要 摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，方便、高效、快捷成為了人

5、們所追求的主要目標，面對一些復(fù)雜的技術(shù)總會花費大量時間進行計算，因此有一個多項式功能的計算器是很有必要的。 開發(fā)這樣一個程序需要用到C結(jié)點、鏈表方面的知識，系統(tǒng)分為多項式的輸入輸出、多項式的加法、多項式的減法、多項式的乘法四個模塊。 該報告主要是通過系統(tǒng)的程序段、程序設(shè)計的要求以及計算器的功能來介紹該計算器實現(xiàn)過程。關(guān)鍵字：多項式；C語言；結(jié)點；鏈表目 錄目 錄1第一章 課題背景21.1 緒論21.2 主要內(nèi)容2第二章 設(shè)計簡介及設(shè)計方案論述32.1 系統(tǒng)分析32.2 總體設(shè)計3第三章 詳細設(shè)計53.1 建立多項式53.2 多項式相加73.3 多項式相減93.4 多項式相乘10主要代碼如下：1

6、2主要代碼如下：14第四章 設(shè)計結(jié)果及分析174.1 調(diào)試與測試174.2 運行結(jié)果194.3 結(jié)果分析21總結(jié)22參考文獻23附錄24第一章 課題背景1.1 緒論隨著科技的進步，社會的不斷發(fā)展，計算器已普遍應(yīng)用于各行各業(yè)，為了幫助人們提高工作效率，節(jié)約運算時間，設(shè)計一個多功能的計算器是很有必要的，在此設(shè)計一個多項式計算器可以很方便的對多項式相加、相減、相乘，對提高人們的運算效率很有幫助。一個計算器需要用到C多方面的知識，要實現(xiàn)多項式的建立和輸入輸出等功能，必須要熟練的掌握C，在此尤其是鏈表和結(jié)點。1.2 主要內(nèi)容用C語言實現(xiàn)多項式的輸入輸出和多項式的加減乘等運算，其中主要用到鏈表和結(jié)點的相關(guān)

7、知識,具體功能如下：1）輸入并建立多項式；2）輸出多項式；3）兩個多項式相加，輸出和多項式；4）兩個多項式相減，輸出差多項式。第二章 設(shè)計簡介及設(shè)計方案論述2.1 系統(tǒng)分析2.1.1 功能需求多項式的建立 多項式的輸入輸出 多項式的加減乘等運算2.1.2 數(shù)據(jù)需求在輸入過程中，首先要給定輸入的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)只能是數(shù)字，不能是字母或其他，不能連續(xù)輸入數(shù)據(jù)，必須要求以空格分開要輸入的數(shù)據(jù)。2.1.3 系統(tǒng)需求系統(tǒng)必須安全可靠，不會出現(xiàn)無故死機狀態(tài)，運算速度要快。2.2 總體設(shè)計2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計方案采用菜單設(shè)計，選擇你需要的功能，用單鏈表儲存你輸入的數(shù)據(jù)。(1) 菜單菜單包括計算器加減乘等功能的選擇

8、(2) 文件保存方式運用帶頭節(jié)點的單鏈表儲存多項式(3) 抽象數(shù)據(jù)類型定義主要定義多項式的系數(shù)和指數(shù)。系數(shù)項用浮點類型定義，指數(shù)項用整型定義(4) 存儲結(jié)構(gòu)采用鏈式結(jié)構(gòu)，建立鏈表儲存輸入的多項式(5) 算法設(shè)計運用鏈表知識，建立鏈表，給鏈表分配一定量的存儲空間，查找鏈表，插入鏈表和鏈表的連接2.2.2 功能模塊設(shè)計一元多項式計算器建立多項式 多項式相加 多項式相減 多項式相乘將輸入的多項式相乘將輸入的多項式相減將輸入的多項式相加建立一元多項式輸出一元多項式圖 2-1 功能模塊設(shè)計第三章 詳細設(shè)計一元多項式計算器主要分為4大部分，多項式建立，多項式加法，多項式減法和多項式乘法。多項式的建立主要需

9、要建立新鏈表，并分配給這個新鏈表一定量的存儲空間，分配的存儲空間內(nèi)進行運算；多項式加減乘等運算主要運用了鏈表的建立，鏈表存儲空間分配，鏈表的查找，插入與連接進行計算。3.1 建立多項式此階段是多項式的建立，可以對計算器進行輸入輸出等功能。主要運用鏈表方面的知識如圖 3-1所示：開始PLOY *head,*inpt;NX!=0Yinpt=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY)Return head結(jié)束圖 3-1 多項式的建立主要代碼如下：PLOY *creat(char ch)/建立多項式PLOY *head,*inpt;float x;int y;head=(PLOY *)ma

10、lloc(sizeof(PLOY); head-next=NULL;printf(請輸入一元多項式%c:(格式是：系數(shù) 指數(shù)；以0 0 結(jié)束！)n,ch);scanf(%f %d,&x,&y);while(x!=0)inpt=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY); inpt-coef=x;inpt-expn=y;inpt-next=NULL;insert(head,inpt); printf(請輸入一元多項式%c:(以0 0 結(jié)束！)n,ch);scanf(%f %d,&x,&y);return head;3.2 多項式相加此階段是計算器的加法運用功能，對你輸入的多項式進行相

11、加計算，主要運用了鏈表，及鏈表的插入等知識，如圖 3-2所示：開始PLOY *inpt;N flag=0YN pre-next=NULLY Flag=1 pre=pre-next Return head結(jié)束圖 3-2 多項式相加主要代碼如下：PLOY *addPLOY(PLOY *head,PLOY *pre)/多項式相加PLOY *inpt;int flag=0;while(flag=0)if(pre-next=NULL)flag=1;elsepre=pre-next;inpt=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY);inpt-coef=pre-coef;inpt-expn=

12、pre-expn;inpt-next=NULL;insert(head,inpt);return head;3.3 多項式相減此階段是計算器的減法運用功能，對你輸入的多項式進行相減計算，主要運用了鏈表，鏈表查詢，及鏈表的插入等知識，如圖 3-3所示:開始PLOY *inpt;N flag=0YN pre-next=NULLY Flag=1 pre=pre-next Return head結(jié)束圖 3-3 多項式相減主要代碼如下：PLOY *minusPLOY(PLOY *head,PLOY *pre)/多項式相減PLOY *inpt;int flag=0;while(flag=0)if(pre-

13、next=NULL)flag=1;elsepre=pre-next;inpt=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY);inpt-coef=0-pre-coef;inpt-expn=pre-expn;inpt-next=NULL;insert(head,inpt);return head;3.4 多項式相乘此階段是計算器的乘法運用功能，對你輸入的多項式進行相乘計算，主要運用了鏈表，鏈表查詢，及鏈表的插入等知識，如圖 3-4所示：開始PLOY *inpt,*flag,*pre; Nflag=0Y pre- Nnext=NULLYpre=head2Continuehead1=NULL

14、YNflag=1continuepre=pre-nextreturn res結(jié)束圖 3-4多項式相乘主要代碼如下：PLOY *byPLOY(PLOY *head1,PLOY *head2)/多項式相乘PLOY *inpt,*res,*pre;int flag=0;res=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY);res-next=NULL;head1=head1-next;pre=head2;while(flag=0)if(pre-next=NULL)pre=head2;head1=head1-next;continue;if(head1=NULL)flag=1;continue

15、;pre=pre-next;inpt=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY);inpt-coef=pre-coef*head1-coef;inpt-expn=pre-expn+head1-expn;inpt-next=NULL;insert(res,inpt);return res;3.5 計算器主函數(shù) 開始PLOY *f,*gN sign!=0Yscanf(“%d”,&sign)Nsign=0YN sign=1breakY printf(“你選擇 的操作是多項式N 相加n”); sign=2 Y break printf(“你選擇 的操作是多項式N 相減n”);sign=3

16、Y break printf(“你選擇 的操作是多項式N 相乘n”);sign=4 Y printf(“Error!breaksign=-1 請重新輸入”); break break結(jié)束 圖 3-5 計算器主函數(shù)主要代碼如下：void main()PLOY *f,*g;int sign=-1;start();while(sign!=0)scanf(%d,&sign);switch(sign)case 0:break;case 1:printf(你選擇的操作是多項式相加:n);f=creat(f);printf(f(x)=);print(f);g=creat(g);printf(g(x)=);p

17、rint(g);printf(-nn);printf(兩個多項式相加結(jié)果為：nn);printf( F(x)=f(x)+g(x)=);f=addPLOY(f,g);print(f);printf(n-n);sign=-1;start();break;case 2:printf(你選擇的操作是多項式相減:n);f=creat(f);printf(f(x)=);print(f);g=creat(g);printf(g(x)=);print(g);printf(-nn);printf(兩個多項式相減結(jié)果為：nn);printf( F(x)=f(x)-g(x)=);f=minusPLOY(f,g);p

18、rint(f);printf(n-n);sign=-1;start();break;case 3:printf(你選擇的操作是多項式相乘:n);f=creat(f);printf(f(x)=);print(f);g=creat(g);printf(g(x)=);print(g);printf(-nn);printf(兩個多項式相乘結(jié)果為：nn);printf( F(x)=f(x)*g(x)=);f=byPLOY(f,g);print(f);printf(n-n);sign=-1;start();break;case 4:sign=-1;start();break;default:printf(

19、Error!請重新選擇操作!n);start();break;printf( *n);printf( * 謝謝使用！ *n);printf( *n); 第四章 設(shè)計結(jié)果及分析4.1 調(diào)試與測試4.1.1 調(diào)試調(diào)試過程主要是運行編制好的程序，然后遇到錯誤后根據(jù)系統(tǒng)的提示，找到相關(guān)的問題所在。本系統(tǒng)調(diào)試過程中遇到的主要問題、原因和解決方法如下面介紹。(1) cannot open Debug/Cpp1.exe for writing執(zhí)行窗口沒關(guān)閉就修改程序段關(guān)閉執(zhí)行窗口后從新執(zhí)行程序。(2) 系統(tǒng)提示的錯誤error C2065: addPLOY : undeclared identifierad

20、dPLOY沒有被明確的定義。到程序段里仔細尋找addPLOY，并將其定義。4.1.2 測試軟件測試是軟件生存期中的一個重要階段，是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵步驟從用戶的角度來看，普遍希望通過軟件測試暴露軟件中隱藏的錯誤和缺陷，所以軟件測試應(yīng)該是“為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程”?；蛘哒f，軟件測試應(yīng)該根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說明和程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而精心設(shè)計一批測試用例（即輸入數(shù)據(jù)及其預(yù)期的輸出結(jié)果），并利用這些測試用例去運行程序，以發(fā)現(xiàn)程序錯誤或缺陷。過度測試則會浪費許多寶貴的資源。到測試后期，即使找到了錯誤，然而付出了過高的代價。測試數(shù)據(jù)過程如下：(1) 輸入功能測試輸入數(shù)據(jù)1：2 3 0 0預(yù)期結(jié)果：2

21、.x3運行結(jié)果： 2.x3說明：符合輸入的要求輸入數(shù)據(jù)2：a b 0 0 預(yù)期結(jié)果：a.xb運行結(jié)果：死循環(huán)說明：不符合輸入要求(2) 運算功能測試輸入數(shù)據(jù)1：2 3 0 0 5 6 0 0預(yù)期結(jié)果：2.x3+5.x6運行結(jié)果：2.x3+5.x6說明：符合計算的要求輸入數(shù)據(jù)2：a b 0 0 c d 0 0預(yù)期結(jié)果：a.xb+c.xd運行結(jié)果：死循環(huán)4.2 運行結(jié)果4.2.1 歡迎界面圖 4-1 歡迎界面4.2.2 多項式加法圖 4-2 多項式加法4.2.3 多項式減法圖 4-3 多項式減法4.2.4 多項式乘法圖4-4多項式的乘法4.3 結(jié)果分析經(jīng)過一段時間的設(shè)計，我的程序大體完成，任務(wù)書中

22、所要求實現(xiàn)多項式的輸入輸出、多項式的加法、多項式的減法都實現(xiàn)了，而且實現(xiàn)了多項式的乘法，但程序還存在一些缺點，例如，無法輸入字母計算，無法進行多項連續(xù)計算。總結(jié) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體現(xiàn)的是解決問題的一種思想，怎樣把這種思想體現(xiàn)出來，需要我們對每個方面的系統(tǒng)了解。并發(fā)現(xiàn)了許多自己的不足，平時沒掌握的的知識在實踐中暴露，經(jīng)過不斷的思考，查閱書籍和上網(wǎng)查資料及上機運行，解決了大部分的問題，還有一些小問題。但是，我相信在今后的學(xué)習(xí)中，一定能把它解決好。當(dāng)今計算機應(yīng)用在生活中可以說是無處不在。因此作為二十一世紀的大學(xué)生來說掌握程序開發(fā)技術(shù)是十分重要的，而C語言又是最常見，功能最強大的一種高級語言，因此做好c語言版

23、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是十分必要的。我不僅鞏固了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的內(nèi)容，掌握設(shè)計的基本方法，強化了上機動手能力，還進一步掌握了以下知識：數(shù)據(jù)類型，鏈表，結(jié)點，分支控制，循環(huán)控制，結(jié)構(gòu)體及數(shù)組，指針，文件操作，編譯預(yù)處理等；通過課程設(shè)計，掌握了程序的局部測試，調(diào)試方法，建立程序系統(tǒng)調(diào)試，測試的基本概念和思想，學(xué)會較大程序的系統(tǒng)測試和調(diào)試方法。當(dāng)我選擇這個多項式計算器系統(tǒng)時，首先系統(tǒng)分析主要思路和框架哦，與同學(xué)討論，聯(lián)系所學(xué)的知識。我知道書上和老師講的有限，所以上網(wǎng)搜也是一種利用資源的表現(xiàn)。在編程中，特別是結(jié)構(gòu)體，指針的部分，幾乎是一片空白。不過經(jīng)過幾天的努力，大體把課本上的知識點看了一遍，知識點也基本

24、上掌握了，所以下一步就是開始正式的編程序了。當(dāng)讀懂了C語言編程的基本過程和方法，經(jīng)過一波三折，終于開始正式編程。 編譯過程中，算法至關(guān)重要，多項式加法：系數(shù)相同時指數(shù)相加，不同時兩項做加法；多項式減法：和加法相差無幾，只是把加換成減；多項式乘法：指數(shù)相乘，系數(shù)相加，當(dāng)然在設(shè)計過程中還要注意一些特殊值，如0,1等。通過這次課程設(shè)計，我感覺到要自己動手真正做出一個程序并不很容易,但只要用心去做，總會有收獲,特別是當(dāng)我遇到問題,問老師，問同學(xué)，想盡辦法去解決,最后終于找到方法時,心里的那份喜悅之情真是難以形容.編寫程序中遇到問題再所難免,應(yīng)耐心探究其中的原因,從出現(xiàn)問題的地方起,并聯(lián)系前后程序,仔細

25、推敲,逐個排查.直到最終搞清為止。在課程設(shè)計過程中，收獲知識，提高能力的同時，我也學(xué)到了很多的人生哲理，懂得了怎么去制定計劃，怎么去實現(xiàn)這個計劃，并掌握了在執(zhí)行的過程中怎樣去克服心理上的不良情緒。因此在以后的生活和學(xué)習(xí)的過程中，我一定把課程設(shè)計的精神帶到生活中，使生活變得更好。參考文獻1 譚浩強. C語言程序設(shè)計(第三版)M. 清華大學(xué)出版社, 2007.2 姜敏芝,余健. C語言程序設(shè)計案例精編M. 清華大學(xué)出版社, 2008.3 李健學(xué),余健. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計案例精編M. 2007.4 唐國民,王國均. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)M. 北京:清華大學(xué)出版社.5 王路明. C語言程序設(shè)計教程M.

26、 北京:北京郵電大學(xué)出版社,2005年5月.6 譚浩強. C+程序設(shè)計M. 北京:清華大學(xué)出版社.2004.7 范策. 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版)M. 北京:機械工業(yè)出版社，2004.8 詹春華,楊沙. C語言程序設(shè)計教程M. 科學(xué)出版社,2011.8.9 董志民,崔建平,肖利娜. C語言程序設(shè)計教學(xué)改革探索與實踐J.福建電腦.附錄#include#includetypedef struct myNode/數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)float coef;/系數(shù)coefficientint expn;/指數(shù)exponentstruct myNode * next;PLOY;void start()/用戶選擇界面p

27、rintf( n);printf( *n);printf( * 歡迎使用一元多項式計算器 *n);printf( *n);printf(n);printf( 請選擇操作:nn);printf( 0.退出操作n);printf( 1.一元多項式相加n);printf( 2.一元多項式相減n);printf( 3.一元多項式相乘nn);void insert(PLOY *head,PLOY *inpt)PLOY *pre,*now;int signal=0;pre=head; if(pre-next=NULL)pre-next=inpt;elsenow=pre-next;while(signal=

28、0)if(inpt-expnexpn) if(now-next=NULL)now-next=inpt;signal=1;elsepre=now;now=pre-next;elseif(inpt-expnnow-expn)inpt-next=now;pre-next=inpt;signal=1;elsenow-coef=now-coef+inpt-coef;signal=1;free(inpt); if(now-coef=0)pre-next=now-next;free(now);PLOY *creat(char ch)/建立多項式PLOY *head,*inpt;float x;int y;h

29、ead=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY); head-next=NULL;printf(請輸入一元多項式%c:(格式是：系數(shù) 指數(shù)；以0 0 結(jié)束！)n,ch);scanf(%f %d,&x,&y);while(x!=0)inpt=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY); inpt-coef=x;inpt-expn=y;inpt-next=NULL;insert(head,inpt); printf(請輸入一元多項式%c:(以0 0 結(jié)束！)n,ch);scanf(%f %d,&x,&y);return head;PLOY *addPLOY(PLOY *h

30、ead,PLOY *pre)/多項式相加PLOY *inpt;int flag=0;while(flag=0)if(pre-next=NULL)flag=1;elsepre=pre-next;inpt=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY);inpt-coef=pre-coef;inpt-expn=pre-expn;inpt-next=NULL;insert(head,inpt);return head;PLOY *minusPLOY(PLOY *head,PLOY *pre)/多項式相減PLOY *inpt;int flag=0;while(flag=0)if(pre-nex

31、t=NULL)flag=1;elsepre=pre-next;inpt=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY);inpt-coef=0-pre-coef;inpt-expn=pre-expn;inpt-next=NULL;insert(head,inpt);return head;PLOY *byPLOY(PLOY *head1,PLOY *head2)/多項式相乘PLOY *inpt,*res,*pre;int flag=0;res=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY);res-next=NULL;head1=head1-next;pre=head2;whi

32、le(flag=0)if(pre-next=NULL)pre=head2;head1=head1-next;continue;if(head1=NULL)flag=1;continue;pre=pre-next;inpt=(PLOY *)malloc(sizeof(PLOY);inpt-coef=pre-coef*head1-coef;inpt-expn=pre-expn+head1-expn;inpt-next=NULL;insert(res,inpt);return res;void print(PLOY *fun)PLOY *printing;int flag=0;printing=fun-next;if(fun-next=NULL)printf(0n);return;while(flag=0)if(printing-coef0&fun-next!=printing)printf(+);if(printing-coef=1); else if(prin