數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-任意長整數(shù)加法

G.好?甫野稔岸虎G.好?甫野稔岸虎-三二二三三不二三三三:三HarbinHuadeUniversity《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計報告題目：任意長整數(shù)加法學(xué)期： 2017春班號： 學(xué)號： 代號姓名： 代號成績： 哈爾濱華德學(xué)院電子與信息工程學(xué)院年月日一、課程設(shè)計的目的與要求(一)課程設(shè)計目的.通過課程設(shè)計，加深對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程所學(xué)知識的理解，熟練掌握和固數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識和語法規(guī)范。通過課程設(shè)計，鞏固和加深對線性表、棧、隊列、字符串、查找、排序等理論知識的理解；提高利用計算機(jī)分析解決綜合性實際問題的基本能力。包括：數(shù)據(jù)類型(整形、實型、字符型、指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)等)；運算類型(算術(shù)運算、邏輯運算、自增自減運算、賦值運算等)；程序結(jié)構(gòu)(順序結(jié)構(gòu)、判斷選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu))。.庫函數(shù)應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計是綜合運用課程中學(xué)到的幾種典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、常用算法以及程序設(shè)計語言，自行實現(xiàn)一個較為完整的應(yīng)用系統(tǒng)。.學(xué)會將理論知識應(yīng)用于實踐的方法，提高分析和解決問題的能力，提高綜合能力。(二)題目與要求題目：任意長整數(shù)加法要求：.WindowsDOS窗口提示用戶輸入兩個為無限長的整數(shù)，當(dāng)用戶有非法輸入符時給出用戶提示并重新輸入整數(shù)，然后輸出兩個整數(shù)的和，輸出形式按照中國人的習(xí)慣，每四位一組，組間用逗號隔開。.整形變量范圍是-(215-1)?(215-1),讀取數(shù)據(jù)后利用ASCII碼的方式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，采用單鏈表結(jié)構(gòu)方式實現(xiàn)長整數(shù)的存儲。.基于CodeBlocks軟件建立工程并用C++語言編譯。4：測試數(shù)據(jù)為：(1)輸入：“0”；“0” 應(yīng)輸出：“0”。(2)輸入：“234”；“123” 應(yīng)輸出：“357”。⑶輸入：“345”；“345” 應(yīng)輸出：“690”。(4)輸入：“19”；“25” 應(yīng)輸出：“44”。(5)輸入：“123456789”；“123456789” 應(yīng)輸出：“2,4691.3578。(6)輸入：“7777778888888888”；“999999999999999”應(yīng)輸出：“8777,7788,8888,8887”。(7)輸入：“4545454545454545”；“78787878787878787878”應(yīng)輸出：“7879,2424,2424,2424,2423”。二、實踐環(huán)境配置.硬件配置

處理器：內(nèi)存:8GSSD：120G硬盤：1T.軟件配置Windows10專業(yè)版CodeBlocks16三、設(shè)計正文.需求分析在加法運算中，C++語言所能定義的整形變量是有一定長度限制的。例如int型變量所能儲存值的值域為-32768?32767,最長的整型longint值域為-2147483648?2157483646。當(dāng)在需要位數(shù)更長的整數(shù)加法時計算器設(shè)計運用簡單的加法運算符難以達(dá)到要求，或是在兩個較大整數(shù)相加的值超過了整型變量所能儲存的數(shù)值是程序會發(fā)生溢出。需要一種新的加法模式來解決上述問題，來實現(xiàn)任意長的整數(shù)進(jìn)行加法，得到想要的結(jié)果。本程序目的就是完成對任意長的整數(shù)進(jìn)行加法運算：.系統(tǒng)分析本程序?qū)崿F(xiàn)計算任意長的整數(shù)的加法運算。以用戶和計算機(jī)對話的方式，即在計算機(jī)終端上顯示“提示信息”之后，由用戶在鍵盤上輸入演示程序中規(guī)定的運算命令，然后程序就計算并顯示出這兩個數(shù)的運算。功能框圖如下3-1所示圖3-2功能框圖.系統(tǒng)設(shè)計本程序中，集合的元素限定為數(shù)字字符［‘0’~’9’］和字符‘，’與‘：’，輸入字符可以任意長，輸入形式以“回車符”為結(jié)束標(biāo)志，串中字符順序不限，且允許出現(xiàn)重復(fù)字符。利用單鏈表現(xiàn)實長整數(shù)的存儲，每個結(jié)點含一個整形變量。輸入的形式以回車結(jié)束，可以直接輸入正數(shù)或負(fù)數(shù)。按中國對于長整數(shù)的表示習(xí)慣，顯示數(shù)以每四位一組，字符'，’為分隔符。算法流程如下圖3-1所示：/輸入數(shù)據(jù)/輸入數(shù)據(jù)/法字電提示警告/薊值轉(zhuǎn)化鏈表

救犯相加

轉(zhuǎn)換輸出

/輸出結(jié)果/ U (結(jié)第)圖3-2算法流程圖.程序系統(tǒng)實現(xiàn)本程序包含三個模塊:1)主程序模塊：voidmain(){初始化；

while(1){鏈表創(chuàng)建；用戶輸入數(shù)字；數(shù)據(jù)存儲；數(shù)據(jù)處理；輸出結(jié)果；))2)集合單元模塊一一實現(xiàn)集合的抽象數(shù)據(jù)類型。3)結(jié)點結(jié)構(gòu)單元模塊一一定義集合的結(jié)點結(jié)構(gòu)。函數(shù)主要功能的代碼如下：函數(shù)：Node*creat(Node*head)功能：創(chuàng)建單鏈表。函數(shù)：Node*insert(Node*head)功能：試讀取數(shù)據(jù)，采用頭插法和ASCII碼技術(shù)。將字符轉(zhuǎn)換為與字符相同的數(shù)字。函數(shù)：voidAdd(Node*headone,Node*headtwo,Node*headthree)功能：釋放內(nèi)存空間。函數(shù)：voiddestroy(Node*head)功能：求出兩個無限長整數(shù)的求和。主函數(shù)深度解析：/*主函數(shù)*/voidmain()(/*聲明創(chuàng)建單鏈表的函數(shù)/*聲明創(chuàng)建單鏈表的函數(shù)*//*聲明讀取數(shù)據(jù)函數(shù)*/Node*insert(Node*head);voidAdd(Node*headone,Node*headtwo,Node*headthree);/*聲明相力口函數(shù)*/voidprint(Node*head);voiddestroy(Node*head);voidprint(Node*head);voiddestroy(Node*head);Node*headone;Node*headtwo;Node*headthree;/*聲明輸出函數(shù)*//*聲明釋放內(nèi)存空間函數(shù)*//*被加數(shù)的頭結(jié)點*//*加數(shù)的頭結(jié)點*//*和的頭結(jié)點*/while(1)headone=creat(headone); /*創(chuàng)建單鏈表，用于儲存被加數(shù)*/headtwo=creat(headtwo); /*創(chuàng)建單鏈表，用于儲存加數(shù)*/headthree=creat(headthree); /*創(chuàng)建單鏈表，用于儲存和*/printf("輸入被加數(shù)A:");headone=insert(headone); /*讀被加數(shù)*/if(headone!=NULL)(printfC'輸入被數(shù)B:");headtwo=insert(headtwo); /*讀取加數(shù)*/)if(headone!=NULL&&headtwo!=NULL)(Add(headone,headtwo,headthree);/*求和*/print(headthree); /*輸出和*/destroy(headthree); /*釋放內(nèi)存空間*/)printf("\n\n\n");))4.系統(tǒng)測試由CodeBlock編寫datalist.cpp文件，用編譯器編譯出datalist.o文件，最后連接成可執(zhí)行文件datalist.exe,如圖4-1所示。運行可執(zhí)行文件datalist.exe出現(xiàn)DOS界面，根據(jù)上文預(yù)定測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，查看結(jié)果的正確性，效果如圖4-2所示。NameDatenadifizdTyp=Size廊datalist.cpp仍處）17蛇口PMCPPFile4KBFdatialist.ExeApplication況由]datshst.oOFile3KB圖4-1編譯文件

圖4-2測試程序四、小組成員分工說明獨立完成。五、總結(jié).算法改進(jìn)設(shè)想：(1)在算法效率上，將單鏈表該為雙向循環(huán)列表，(2)在功能設(shè)置上，編寫出簡易GUI，在界面中設(shè)置相關(guān)操作選項。.課程設(shè)計期間的主要收獲：理論轉(zhuǎn)化