數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計數(shù)制轉(zhuǎn)換

1、目錄1前言11.1 設計背景和意義11.1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介21.1. 2選擇算法的原因21.2 設計的原理和內(nèi)容22正文22.1 設計的目的和意義22.2 目標和總體方案22.3 設計方法和內(nèi)容32. 3. 1模塊劃分32. 3. 2主要程序模塊32.4程序的設計思想和內(nèi)容61 .4.1用數(shù)組實現(xiàn)該問題.62 . 4. 2用棧實現(xiàn)該問題62.5設計創(chuàng)新和關鍵技術62. 6粉調(diào)試62.7程序流程圖72. 8結(jié)論8參考文獻9附錄9word1前言1.1 設計背景和意義1.1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機程序設計的重要理論設計基礎，是一門綜合性的專業(yè)基礎科。數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)是研究數(shù)據(jù)之間的相互關系，也

2、即數(shù)據(jù)的組織形式的一門科學。它不僅是計算機學科的核 心課程，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。通常情況下，精心選擇的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以 帶來更高的運行或者存儲效率的算法。在計算機科學中，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”不僅是一般程序設計 的基礎，而且是設計和實現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序和大型應用程 序的重要基礎。1.1.2 選擇算法的原因在許多類型的程序的設計中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇是一個基本的設計考慮因素。許多大型系 統(tǒng)的構(gòu)造經(jīng)驗表明，系統(tǒng)實現(xiàn)的困難程度和系統(tǒng)構(gòu)造的質(zhì)量都嚴重的依賴于是否選擇了最優(yōu) 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。許多時候，確定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，算法就容易得到了。有些時候事情也會反過來, 我們根據(jù)特定算法來

3、選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與之適應。不論哪種情況，選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是非常 重要的。1.2 設計的原理和內(nèi)容設計了一個10進制轉(zhuǎn)換其它進制（36進制以內(nèi)）及逆轉(zhuǎn)換的軟件，該軟件具有簡單的將 10進制數(shù)轉(zhuǎn)換成2、8、16進制數(shù)以及較復雜的高進制數(shù)的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)功能。本軟件采用C 語言編寫以VC+作為軟件開發(fā)環(huán)境，采用順序棧存儲方式來存儲運算中的數(shù)位，借助棧后 進先出的特點，易于結(jié)果輸出。操作簡單，界面清晰，易于為用戶所接受。2正文1.1 設計的目的和意義我們是計算機科學與技術專業(yè)的本科生，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是我們重要的必修課程。當代社 會學要大學培養(yǎng)出理論扎實，動手實踐能力強的大學生。所以，本次課程設計的目的就在于 通

4、過一次實踐性的活動加深對這門課程的理解，使我們在感性的認識上進一步升華為理性的 認識。為后繼課程的學習打下堅實的基礎。通過本次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計，我們基本上掌握了 課程設計流程，還掌握了一些知識和技能，這對于我們以后對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學習有了很大的 幫助和提高，加深了我們對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解，為今后的學習打下了堅實的基礎。同時也提 高了我們對于編程這方面的能力。1.2 目標和總體方案本次設計的目標在于設計出一個能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)制轉(zhuǎn)換的程序，于是特制訂了一個總體的方 案：程序的設計第一步：查閱有關數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)制轉(zhuǎn)換操作的資料，用半天的時間。第二步：設計這個項目的整體架構(gòu)和算法。用一到兩天的時間。第三步：使用C語言

5、程序設計程序語言進行算法的描述。兩天的時間。程序的調(diào)試進行程序的調(diào)試。用一天。最后，我在完整的整理一遍，完成課設。1.3 設計方法和內(nèi)容2. 3.1模塊劃分3. 3.1.1用數(shù)組實現(xiàn)該問題(1) i,s,m,r, reminder, x是定義的全局變量,初始值都為0 ;(2) D2M(int g, int h)是實現(xiàn)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為M進制數(shù)的函數(shù)：(3) M2D0是實現(xiàn)V(僅指二進制數(shù)和八進制數(shù))進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)的函數(shù)，并在其 中調(diào)用D2M(int g, int h)實現(xiàn)向非M進制數(shù)的轉(zhuǎn)換：(4) H2D(int f)是實現(xiàn)十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)的函數(shù)，并在其中調(diào)用D2M(int g, i

6、nt h)實現(xiàn)向非十六進制數(shù)的轉(zhuǎn)換；(5) void main。是主函數(shù)，功能是給出測試的數(shù)據(jù)，并在特定條件下調(diào)用D2M()函數(shù) 和M2DO函數(shù)。2. 3. 1.2用棧實現(xiàn)該問題(1) SqStack定義棧,說明base為棧底指針,top為棧頂指針,stacksize為棧容量;(2) int InitStack(SqStack &S)到 int DestroyStack(SqStack &S)六大模塊分別表 示構(gòu)造一個空棧、用e表示棧元素、插入元素、刪除元素、判斷棧是否為空以及摧毀棧：(3) SqStack S是指定義棧S；(4) D2M(int a, int b)的功能是將十

7、進制數(shù)轉(zhuǎn)換成M進制的函數(shù)：(5) M2D0的功能是M進制轉(zhuǎn)換為十進制的函數(shù)：(6) voidmainO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(zhuǎn)換的進制，并在 特定情形下調(diào)用D2MO函數(shù)和M2DO函數(shù)，而且實現(xiàn)M進制數(shù)向轉(zhuǎn)任意非M進制數(shù)的換。2. 3. 2主要程序模塊(1)：D2M(int g, int h)(int cN;i=0;reminder=g與h;g=g/h;if(reminder>9)(ci=reminder+55;i+；)elseci=reminder;i+； ) if(g>0) D2M(g,h); for (j=i-l;j>=0;j) if(cj>=

8、65) printf(“%c",cEj);else printfcj); return 0;)自定義函數(shù)D2M用于在用數(shù)組實現(xiàn)該問題的程序中十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù) (2)：M2D(int e) ( int aN; printf ("請輸入為d進制位數(shù):m); scanf &n); printf (請輸入加進制的每位并使每位用空格隔開:",m); for(i=0;i<n;i+) scanf("與d”, &ai); for(i=n-l;i>=0;i) ( y+=(int)pow(e,強制類型轉(zhuǎn)換，以免造成數(shù)據(jù)丟失j+;)prin

9、tf (請輸出所得的10進制的結(jié)果：);printf (%d”, y);printf (?，n需要轉(zhuǎn)換的進制M：)； scanf (%d", &s);printf (請輸出轉(zhuǎn)換成對進制的結(jié)果:，s);D2M(y, s); return 0; ) 自定義函數(shù)也D用于在用數(shù)組實現(xiàn)該問題的程序中二進制和八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù), 并且轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù) (3)： H2D(int f) ( int bN; printf (請輸入%d進制位數(shù)：”,m); scanf ("d”, &n); printf ("請輸入刎進制的每位并使每位用空格隔開for（i=0;i&

10、lt;n;i+）scanf （%;for（i=n-l;i>=0;i）（ y+=（int）pow（f, ;強制類型轉(zhuǎn)換，以免造成數(shù)據(jù)丟失j+;）printf （"請輸出所得的10進制的結(jié)果：）;prirrtf （飛d”, y）;printf（n需要轉(zhuǎn)換的進制M：）；scanf （線d, &s）;printf （”請輸出轉(zhuǎn)換成對進制的結(jié)果:，s）;D2M（y, s）;return 0;自定義函數(shù)H2D用于在用數(shù)組實現(xiàn)該問題的程序中十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，并轉(zhuǎn)換 為其他進制數(shù)(4)：D2M(int a, int b)(while(a)(r=a%b;if(r>9)r=r

11、+55;Push(S, r); 壓入棧a/二b;轉(zhuǎn)換成M進制) printf (該數(shù)轉(zhuǎn)換成用d進制的結(jié)果:",b);while(JStackEmpty(S)(Pop(S, e) ;/彈出棧if(e>=65)printfe);elseprintfe);)return 0;)自定義函數(shù)D2M用于在用棧實現(xiàn)該問題的程序中十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進制數(shù)(5)：M2DO其他進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)char c1000;printf (請輸入需要轉(zhuǎn)換的數(shù)的位數(shù):“)；scanf (飛d”, &n);printf ("請輸入需要轉(zhuǎn)換的數(shù)的每位并用空格隔開：);for(i=0;i<

12、;n;i+)scanf &ci);Push(S, ci);i=0;while(JStackEmpty(S)Pop(S, e); y+=(int)pow(m, i)*e; i+；printf (轉(zhuǎn)換成10進制的結(jié)果是:); printfCz%dy);return 0;)自定義函數(shù)X2D用于用棧實現(xiàn)該問題的程序中其他進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)2.4程序的設計思想和內(nèi)容2. 4.1用數(shù)組實現(xiàn)該問題D2M()函數(shù)和M2DO函數(shù)是實現(xiàn)該問題的主要函數(shù)。D2M()函數(shù)是實現(xiàn)十進制轉(zhuǎn)換為其 它進制的函數(shù)，它是將輸入的十進制數(shù)x取首先對需要轉(zhuǎn)換的進制M取余，然后再對其取整, 接著通過遞歸調(diào)用D2Mo函數(shù)依次

13、將得到的整數(shù)部分依次先取余后取整，并將所得的余數(shù)依 次存入一個數(shù)組中，然后逆向取出數(shù)組中的元素，即得到轉(zhuǎn)換后的結(jié)果。而M2D()函數(shù)則是 實現(xiàn)其他進制M轉(zhuǎn)換為十進制，并將其轉(zhuǎn)換為非M進制的數(shù)。M進制轉(zhuǎn)十進制則是從該M進 制數(shù)的最后一位開始算，依次列為第0、1、2n位并分別乘以M的0、1、2n次方, 將得到的次方相加便得到對應的十進制數(shù)，再調(diào)用D2XO函數(shù)將其轉(zhuǎn)換為非M進制的數(shù)。2. 4. 2用棧實現(xiàn)該問題同樣是利用D2Mo和M2D0兩個函數(shù)實現(xiàn)。兩個函數(shù)的思想同利用數(shù)組實現(xiàn)時相同。只 是棧具有后進先出的性質(zhì)，故其用Pop()取數(shù)較數(shù)組的逆向取數(shù)方便些。2.5 設計創(chuàng)新和關鍵技術利用了棧的先進后

14、出特點來滿足數(shù)制轉(zhuǎn)換中從最后一位余數(shù)依次取出的要求，利用數(shù)組 的特性依次存儲取于數(shù)運算的結(jié)果余數(shù)，再從該數(shù)組的最后一個元素從后往前依次取出即為 轉(zhuǎn)換后的數(shù)。2.6 程序調(diào)試1十進制數(shù)527的調(diào)試情況如下:請請請該P不要成 ¥-S 人定人轉(zhuǎn) .H趣的10進制數(shù)：527 專換成的進制數(shù)，2 進制的結(jié)果壯麗的aunkey to continue2十六進制數(shù)1A2c9的調(diào)試情況如下:-入人成要整 止數(shù)L.I|M<2oi*Sop10op16):16的數(shù)的位數(shù)=5琴售整電數(shù)的每位并用空格隔開"10進制的結(jié)果是"07209轉(zhuǎn)換成的進能換成8進制的結(jié)果：32i3乜any k

15、ey to continue2.7程序流程圖2.8結(jié)論通過本次課程設計，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(zhuǎn)換的數(shù)進 行讀取，和對轉(zhuǎn)換后數(shù)倒置的輸出。在編寫過程中常遇到的不少問題，例如，變量類型的轉(zhuǎn) 換和ASCH碼轉(zhuǎn)義字符的應用，變量的定義和范圍，算法循環(huán)語句的退出條件等，我通過不 斷調(diào)試，翻閱課本和網(wǎng)上搜索材料得到了解決，也認識到這些細節(jié)上的處理更當注意。在調(diào) 試時，學會了在有問題的地方注釋并能經(jīng)常使用printf ()函數(shù)測試輸出結(jié)果。在測試時對測 試數(shù)據(jù)的選取更當考慮全面能檢測錯誤輸入并

16、進行提示。通過這次實驗我學會運用課本和老 師平時講授知識進行切身實踐，通過網(wǎng)絡搜索學到了新的庫函數(shù)，提高了我實際編寫程序的 能力。弁考文獻1嚴蔚敏，吳偉民編著.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版).清華大學出版社，2006年2李春葆，曾慧，張植民編著.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)程序設計題典.清華大學出版社，2002年3郭翠英編著.C語言課程設計案例精編.中國水利水電出版社，2004年4譚浩強編著.C程序設計.清華大學出版社，2005年5許卓群，張乃孝，楊冬青，唐世渭編著.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).高等教育出版社，1988年6晉良潁編著.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).人民郵電出版社，2002年附錄用數(shù)組實現(xiàn)：#include<stdio.h>#incl

17、ude<math. h>#define N 1000 int i, j, y, n, s; int m,r,reminder;int x;全局變量默認初始化為0,不必再賦0 了D2M(int g, int h)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)(int cN;1=0;reminder=g%h;g=g/h;if(reminder>9) (ci=reminder+55; i+；) else (ci=reminder; i+；)if(g>0)D2M(g,h);for (j=i-l; j>=0; j)if(cj>=65)printf (飛c”, cj); elseprintf

18、 (飛d”, cj);return 0; )M2D(int e)二進制和八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，并這轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)(int aN;printf ("請輸入為d進制位數(shù)：”,m);scanf &n);printf (”請輸入加進制的每位并使每位用空格隔開:",m);for(i=0;i<n;i+)scanf("$d”,&ai);for(i=n-l;i>=0;i)(y+=(int)pow(e,強制類型轉(zhuǎn)換，以免造成數(shù)據(jù)丟失j+；)printf (請輸出所得的10進制的結(jié)果：);printf y);printfCn需要轉(zhuǎn)換的進制M：)；sca

19、nf (“"d”, &s);printf (請輸出轉(zhuǎn)換成對進制的結(jié)果:，s);D2M(y, s);return 0;H2D(int f)十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，并轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)( int bN;printf ("請輸入為d進制位數(shù)：”,m);scanf (線d', &n);printf ("請輸入刎進制的每位并使每位用空格隔開:",m); for(i=0;i<n;i+) scanf;for(i=n-l;i>=0;i) (y+=(int)pow(f,強制類型轉(zhuǎn)換，以免造成數(shù)據(jù)丟失j+; ) printf ("

20、;請輸出所得的10進制的結(jié)果：); printf y); printf (n需要轉(zhuǎn)換的進制M：)； scanf (飛d', &s);printf (”請輸出轉(zhuǎn)換成對進制的結(jié)果:，s);D2M(y, s);return 0;void mainO (printf ("請給定一個需轉(zhuǎn)換的進制M(2or8orl0orl6); scanf (“$d”, &m);if (m=2 m=8)二進制和八進制轉(zhuǎn)換成十進制M2D (m);else if (m=16)十六進制轉(zhuǎn)換成十進制H2D (m);else if(m=10)十進制轉(zhuǎn)換成其它進制printf (請輸入一個%d進制數(shù)

21、:,m);scanf ("$d”, &x);printf ("請輸入需要轉(zhuǎn)換成的進制M(2or8orl6)：");scanf (“$d", &r);printf (請輸出轉(zhuǎn)換成對進制的結(jié)果:",r);D2M (x, r);)printf (/zn*);)用棧實現(xiàn)：#include<stdio. h>#include<malloc. h>#include<stdlib. h>#include<math. h>define STACK_INIT_SIZE 100存儲空間初始分配量#de

22、fine STACKINCREMENT 10存儲空間分配增量int e,m, x, s, t; /x為要轉(zhuǎn)換的十進制數(shù)，e為臨時用的的int型變量int r, y, i,n;typedef structint *base;棧底int *top;棧頂int stacksize; 棧容量SqStack;int InitStack (SqStack &S) 構(gòu)造一個空棧S. base=(int *)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof (int);if(!S. base) exit(0); 存儲空間失敗S. top=S. base;S. stacksize=STACK

23、 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，追加存儲空間S. base=(int *)realloc(S. base,(S. stacksize+STACKINCREENT)*sizeof(in

24、t);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) 若找不空，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(SqStack 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);5. top=NULL;防止程序后而不小心使用了它6. base=S. top;return 0 ;)SqStack S;定義棧 SD2M(int a, int b)十進制轉(zhuǎn)換成其他進制的函數(shù)D2M()(while (a)(r=a%b;if(r>9)r=r+55;Pus