數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程大型實(shí)驗(yàn)大整數(shù)參考模板

1、大類基礎(chǔ)課程大型實(shí)驗(yàn) 2015/2016(1) 實(shí)驗(yàn)題目 大整數(shù)的運(yùn)算 學(xué)生姓名_ * _ 學(xué)生學(xué)號_* _ 學(xué)生班級_ _ 任課教師_ _ 提交日期 _ 2015/5/19 _ _ 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院大整數(shù)的運(yùn)算 實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、 大型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容 大整數(shù)的運(yùn)算（BIO：Big Integers Operation）用于兩個(gè)大整數(shù)的四則運(yùn)算，要求完成的主要的功能包括能夠進(jìn)行兩個(gè)大整數(shù)的加法、減法、乘法、除法、乘方及取模運(yùn)算，并有一個(gè)可以自行出入的運(yùn)算上限。要求使用學(xué)習(xí)過的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識完成大整數(shù)運(yùn)算的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。二、 運(yùn)行環(huán)境 大整數(shù)的運(yùn)算（BIO）在Visual Studio 2013平臺下開

2、發(fā)，操作系統(tǒng)：Windows 7 / Windows8。 硬件環(huán)境：(備注：可以查看“計(jì)算機(jī)”屬性) 處理器：Intel(R) Core(TM) i5-2557M CPU 1.70GHz 1.70GHz 內(nèi)存：4.00GB 系統(tǒng)類型：32位操作系統(tǒng)三、 實(shí)驗(yàn)課題分析3.1 大整數(shù)的運(yùn)算的主要功能大整數(shù)的運(yùn)算（BIO）主要功能為：大整數(shù)的加法，大整數(shù)的減法，大整數(shù)的乘法，大整數(shù)的除法、大整數(shù)的乘方、大整數(shù)的取模。詳細(xì)的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)為圖1所示。大整數(shù)的運(yùn)算（BIO）大整數(shù)的除法模塊大整數(shù)的乘方模塊大整數(shù)的加法模塊大整數(shù)的取模模塊大整數(shù)的乘法模塊大整數(shù)的減法模塊圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖各模塊的功能具體描述為

3、：1、大整數(shù)的加法模塊用戶輸入需要運(yùn)算的大整數(shù)，實(shí)現(xiàn)加法，并及時(shí)輸出結(jié)果。若結(jié)果超過設(shè)置的最大上限，則取模最大上限后輸出。2、33.2 分析及設(shè)計(jì)涉及對象有3個(gè)基本類：節(jié)點(diǎn)類、鏈表類和大整數(shù)類。如下表所示： 表1 涉及的操作對象涉及的對象操作節(jié)點(diǎn)運(yùn)算過程中儲存數(shù)字信息鏈表儲存輸入的大整數(shù)和運(yùn)算過程中新生大整數(shù)的信息大整數(shù)實(shí)現(xiàn)大整數(shù)的運(yùn)算，及相關(guān)的輸入輸出，錯(cuò)誤的提示可以采用面向?qū)ο蟮姆绞綄?shí)現(xiàn)大整數(shù)的運(yùn)算。主要的類結(jié)構(gòu)如圖2所示。數(shù)據(jù)處理（節(jié)點(diǎn)類、鏈表類）大整數(shù)類 用戶圖2 主要類結(jié)構(gòu)圖 3.3運(yùn)算的實(shí)現(xiàn) （1）類的編寫 運(yùn)算工程名為：BIO。包含了Node類（數(shù)字節(jié)點(diǎn)類），List類（整數(shù)鏈表

4、類）和Big類（大整數(shù)類）三個(gè)基本類。其中Big類的函數(shù)實(shí)現(xiàn)中包含了List類，List類里也蘊(yùn)含著Node類。各自分工以完成需要的功能。具體類結(jié)構(gòu)聲明如下：l Node類： class Node /節(jié)點(diǎn)public:int nValue; /值Node* Next; /下個(gè)節(jié)點(diǎn)Node();Node(int); /構(gòu)造函數(shù);l List類：class Listprivate:Node* Head; /頭指針Node* Tail; /尾指針public:bool Empty(); /是否為空List(); /構(gòu)造函數(shù)List(); /析構(gòu)函數(shù)List(List &); /拷貝構(gòu)造函數(shù)i

5、nt Size(); /大小Node* getHead(); /返回頭指針Node* getTail(); /返回尾指針void Push(int); /壓入鏈表void Delete(); /刪除void Insert(List &); /插入List operator=(List &); / 賦值void Pop(); /彈出鏈表int Top(); /返回鏈表頂值void Display(); /顯示; （2）鏈表的使用 運(yùn)算實(shí)現(xiàn)采用用戶的輸入輸出對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行讀取，但是由于大整數(shù)信息都是一個(gè)數(shù)字的集合，于是對數(shù)字的存儲組織使用了單向鏈表。 在運(yùn)用時(shí)，令當(dāng)前數(shù)字的next

6、節(jié)點(diǎn)指向新的數(shù)字節(jié)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)的指針next保存新的數(shù)字結(jié)點(diǎn)的地址（如下圖3所示），以此類推，所有數(shù)字信息就通過鏈表的形式串聯(lián)起來了。 Figure1 Figure2 Figurendatadata data .*next*next*next 圖3 數(shù)字鏈表的建立功能l 大整數(shù)的加法(每個(gè)算法都要按照這個(gè)流程寫下來)： 運(yùn)算時(shí)，會讀入用戶輸入的三個(gè)字符串。如果第二個(gè)字符串是“+”，則進(jìn)行加法運(yùn)算。運(yùn)算過程中一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)字有問題會立即報(bào)錯(cuò)，并拋出異常。運(yùn)算時(shí)從個(gè)位開始循環(huán)，依次讀取兩數(shù)相應(yīng)位的值t1,t2，并新增一個(gè)進(jìn)位數(shù)字kTemp。每次相加時(shí)保存kTemp，以用于下一位的運(yùn)算。當(dāng)其中一個(gè)數(shù)字到頭時(shí)，t1或t2會被置為0讓加法能繼續(xù)下去。結(jié)果取模最大上限。大整數(shù)的加法的流程圖如下：開始 輸入是否有問題報(bào)錯(cuò) 是 否將兩數(shù)每一位依次相加，期間依靠進(jìn)位數(shù)使加法完善。取模最大上限輸出結(jié)束 （3）交互界面的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)運(yùn)行開始的界面如圖5所示：圖5 開始界面四、 實(shí)驗(yàn)調(diào)試、測試、運(yùn)行記錄及分析 運(yùn)算在調(diào)試測試過程中遇到若干問題，不過經(jīng)過仔細(xì)反復(fù)的檢查已經(jīng)消除各種bug。 l 加法：l 減法：l 乘法：l 除法：l 乘方：l 取模：l 問題輸入： 遇到的問題及解決方法如下：l 問題1