大整數(shù)的四則運(yùn)算 高質(zhì)量C語言程序

設(shè)計(jì)題目：大整數(shù)的四則運(yùn)算1.功能簡介：編寫出實(shí)現(xiàn)大整數(shù)之間相加，相減，相乘，相除的程序，并輸出計(jì)算結(jié)構(gòu)。課程設(shè)計(jì)要求：采用模塊化程序設(shè)計(jì)源程序中應(yīng)有足夠的注釋必須上機(jī)調(diào)試通過注重算法運(yùn)用，優(yōu)化存儲(chǔ)效率與運(yùn)算效率需提交源程序(含有注釋)及相關(guān)文件(數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫文件)；提交設(shè)計(jì)報(bào)告書?？傮w結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)初始化數(shù)據(jù)初始化判斷運(yùn)算符號(hào)加法正整數(shù)非正整數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎麛?shù)減法轉(zhuǎn)變?yōu)榧臃ǔ朔ǔㄞD(zhuǎn)變?yōu)槌朔ê蜏p法退出流程圖：3.概要設(shè)計(jì)：加法運(yùn)算利用兩個(gè)整形數(shù)組分別存放兩個(gè)數(shù)a和b的每一位的數(shù)值，最低位存放符號(hào)。如果a和b同號(hào)，從最低為開始計(jì)算，如果有進(jìn)位則保存在高一位，本為則減10，然后反序?qū)⒂?jì)算后的各個(gè)位的數(shù)值保存在一個(gè)數(shù)組c并輸出，如果a和b都是負(fù)數(shù)則在前面要輸出負(fù)號(hào)，函數(shù)的返回值為c的位數(shù)。如果a和b異號(hào)，也即兩個(gè)正整數(shù)相減，從最低位開始相減，如果要借位則本位加10再相減，高一位要減1，然后反序?qū)⒂?jì)算后的各個(gè)位的數(shù)值保存在一個(gè)數(shù)組c并輸出，在前面要輸出相應(yīng)的符號(hào)位。減法運(yùn)算可將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算，只要將被減數(shù)的符號(hào)改變即可。乘法運(yùn)算符號(hào)存放在最低位，將其中一個(gè)數(shù)a的每一位分別乘以另一個(gè)數(shù)b的每一位，并將結(jié)果保存在數(shù)組c中，然后重復(fù)計(jì)算a的下一位跟b的每一位的乘積，把上一次計(jì)算保存在c的值加上本次計(jì)算后的值，并保存在c自身中，直到a的最高位，最后輸出符號(hào)和相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果。除法運(yùn)算利用乘法和減法，將除數(shù)分別乘以1到9，直到其值大于等于被除數(shù)的對(duì)應(yīng)的數(shù)，然后被除數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)減去其乘積，保存在一個(gè)數(shù)組中，下一次循環(huán)把它歸到被除數(shù)中繼續(xù)做除法運(yùn)算，最后得到余數(shù)并輸出。函數(shù)功能：voidinit(inta[],intb[],int*p1,int*p2) 功能說明：讀入所要計(jì)算的數(shù)值，數(shù)據(jù)初始化intplus(inta[],intb[],intc[],intm,intn)功能說明：兩個(gè)正整數(shù)相加3.voidchange(inta[],intb[],intm,intn)功能說明：當(dāng)兩異號(hào)數(shù)相加時(shí)，改變其符號(hào)以符合加法運(yùn)算intminus(inta[],intb[],intd[],intm,intn)功能說明：兩個(gè)正整數(shù)相減5.voidminusfun(inta[],intb[],intd[],intm,intn) 功能說明：判斷兩個(gè)異號(hào)數(shù)的相加方式intmulti(inta[],intb[],intc[],intm,intn)功能說明：兩個(gè)正整數(shù)相乘7.voidprint(longc[],intflag)功能說明：打印帶符號(hào)flag（1為負(fù)）的longc[]數(shù)組8.intwrite(longa[],intflag)功能說明：將鍵盤敲入的數(shù)字按4位一組放入longa[],且將符號(hào)放入flag9.voidmul(longa[],intfirst,intlast,longb[],longc[])功能說明：乘法,a的第last到first位乘以b,答案放到compara(longa[],intfirst,intlast,longb[])功能說明：比較數(shù)組a,b大小,firstlast分別為a的最高最低位11.intminusd(longa[],intfirst,intlast,longb[],longc[],intflag)功能說明：a為被減數(shù),firstlast為a最高最低位,b為減數(shù),c為差，flag為符號(hào)12.voiddiv(longa[],longb[],longc[],intfa)功能說明：除法,a除以b的值放入c,fa為a符號(hào)13.voidmenu()功能說明：打印菜單函數(shù)14.voidmain()功能說明：主函數(shù)，調(diào)用其余函數(shù)，計(jì)算相應(yīng)功能的值并輸出。5.源程序：#include<iostream.h>#include<math.h>#include<stdio.h>#defineMAX40//可以修改，此時(shí)最大運(yùn)算位數(shù)為四十位#defineN10//此處應(yīng)為最大位數(shù)除以4voidinit(inta[],intb[],int*p1,int*p2)//輸入{ inti,j; charr,s; for(i=0;i<MAX;i++) { a[i]=0; b[i]=0; } printf("請(qǐng)輸入處理的第一個(gè)數(shù)的值："); r=getchar(); if(r==45) { a[0]=r; for(i=1;(r=getchar())!='\n';i++) a[i]=r-48; } else { a[1]=r-48; for(i=2;(r=getchar())!='\n';i++) a[i]=r-48; } *p1=i; printf("請(qǐng)輸入處理的第二個(gè)數(shù)的值："); s=getchar(); if(s==45) { b[0]=s; for(j=1;(s=getchar())!='\n';j++) b[j]=s-48; } else { b[1]=s-48; for(j=2;(s=getchar())!='\n';j++) b[j]=s-48; } *p2=j;}intplus(inta[],intb[],intc[],intm,intn)//加法運(yùn)算{ intd[MAX]={0},i,j,k; for(i=0;i<MAX;i++)c[i]=0; if(a[1]==0) { for(i=0;i<n;i++)c[i]=b[i]; return(i); } if(b[1]==0) { for(i=0;i<m;i++)c[i]=a[i]; return(i); } for(i=m-1,j=n-1,k=1;i>0&&j>0;i--,j--,k++) { d[k]=a[i]+b[j]+d[k]; if(d[k]>9) { d[k+1]++;d[k]=d[k]-10;} } while(i>0) { d[k]=d[k]+a[i]; if(d[k]>9) { d[k+1]++;d[k]=d[k]-10; } k++; i--; } while(j>0) { d[k]=d[k]+b[j]; if(d[k]>9) { d[k+1]++;d[k]=d[k]-10; } k++; j--; } d[0]=a[0]+b[0]; c[0]=d[0]; if(d[k]==0) k--; for(i=1;k>0;i++,k--) c[i]=d[k]; return(i);}voidchange(inta[],intb[],intm,intn)//變號(hào)運(yùn)算{ inti,j; intc[MAX]; if(m<=n&&b[0]==45) { for(i=1;i<m;i++) c[i]=a[i]; for(i=1,j=1;j<n;i++,j++) a[i]=b[j]; for(i=1,j=1;j<n;i++,j++) b[i]=c[j]; for(j=i;j<MAX;j++) b[j]=0; return; } if(m>=n&&a[0]==45) { a[0]=0; b[0]=45; return; }}intminus(inta[],intb[],intd[],intm,intn)//減法運(yùn)算{ intc[MAX]={0},i,j,k; for(i=0;i<MAX;i++) d[i]=0; for(i=m-1,j=n-1,k=1;i>0&&j>0;i--,j--,k++) { if(c[k]<0||a[i]<b[j]) { c[k]=c[k]+a[i]-b[j]; if(c[k]<0) { c[k]+=10; c[k+1]--; } } elsec[k]=a[i]-b[j]; } while(i>0) { c[k]=c[k]+a[i]; if(c[k]<0) { c[k]+=10; c[k+1]--; } k++;i--; } c[k]=a[i]+c[k]; while(c[k]<=0&&k>0) k--; for(i=1;k>0;i++) d[i]=c[k--]; return(i);}voidminusfun(inta[],intb[],intd[],intm,intn)//判斷是否兩異號(hào)數(shù)相加{ inti,j,f=0,g=0; if(a[1]==0) { if(b[0]!=0)printf("-"); for(i=1;i<n;i++) printf("%d",b[i]); printf("\n"); return; } if(b[1]==0) { if(a[0]!=0) printf("-"); for(i=1;i<m;i++) printf("%d",a[i]); printf("\n"); return; } if(m==n) { for(i=1;i<m;i++) { if((a[i]<b[i]&&b[0]==45)||(a[i]>b[i]&&a[0]==45)) g=1; if(a[i]!=b[i])f=1; } if(f==0) { printf("0\n"); return; } if(g==1) { change(a,b,m,n); printf("-"); j=minus(a,b,d,n,m); for(i=1;i<j;i++)printf("%d",d[i]); printf("\n");return; } elseif(a[0]==45&&b[0]==0) { j=minus(b,a,d,n,m); for(i=1;i<j;i++) printf("%d",d[i]); printf("\n"); return; } else { j=minus(a,b,d,m,n); for(i=1;i<j;i++) printf("%d",d[i]); printf("\n");return; } } if(m>n&&b[0]==45) { j=minus(a,b,d,m,n); for(i=1;i<j;i++)printf("%d",d[i]); printf("\n");return; } if(m<n&&b[0]==45) { change(a,b,m,n); printf("-"); j=minus(a,b,d,n,m); for(i=1;i<j;i++) printf("%d",d[i]); printf("\n"); return; } if(m>n&&a[0]==45) { change(a,b,m,n); printf("-"); j=minus(a,b,d,m,n); for(i=1;i<j;i++) printf("%d",d[i]); printf("\n"); return; } if(m<n&&a[0]==45) { j=minus(b,a,d,n,m); for(i=1;i<j;i++) printf("%d",d[i]); printf("\n"); return; }}intmulti(inta[],intb[],intc[],intm,intn)//正整數(shù)乘法運(yùn)算{ intd[MAX]={0},e[MAX]={0},i,j,k,r,s,x,y; for(i=0;i<MAX;i++) c[i]=0; if(m<=n) { for(i=m-1,s=1;i>0;i--,s++) { for(r=0;r<MAX;r++){d[r]=0;e[r]=0;} for(j=n-1,k=1*s;j>0;j--,k++) { d[k]=a[i]*b[j]+d[k]; if(d[k]>9){d[k+1]=d[k+1]+d[k]/10;d[k]=d[k]%10;} } if(d[k]==0) k--; y=k; for(r=1;k>0;r++,k--) e[r]=d[k]; for(r=1;r<MAX;r++) d[r]=e[r]; if(s==1) x=plus(c,d,e,0,y+1); else x=plus(c,d,e,y,y+1); for(r=0;r<MAX;r++) c[r]=e[r]; } } elseif(m>n) { for(j=n-1,s=1;j>0;j--,s++) { for(r=0;r<MAX;r++) { d[r]=0;e[r]=0; } for(i=m-1,k=1*s;i>0;i--,k++) { d[k]=a[i]*b[j]+d[k]; if(d[k]>9) { d[k+1]=d[k+1]+d[k]/10; d[k]=d[k]%10; } } if(d[k]==0) k--; y=k; for(r=1;k>0;r++,k--) e[r]=d[k]; for(r=1;r<MAX;r++) d[r]=e[r]; if(s==1) x=plus(c,d,e,0,y+1); else x=plus(c,d,e,y,y+1); for(r=0;r<MAX;r++) c[r]=e[r]; } } return(x);}voidprint(longc[],intflag)//輸出{ inti; for(i=N-1;i>=0;i--) if(c[i])break;if(flag) printf("-");printf("%4d",c[i--]);for(;i>=0;i--){if(c[i]/1000) printf("%4ld",c[i]);elseif(c[i]/100) printf("0%3ld",c[i]);elseif(c[i]/10) printf("00%2ld",c[i]);else printf("000%1ld",c[i]);}}intwrite(longa[],intflag)//將鍵盤敲入的數(shù)字按4位一組放入longa[],且將符號(hào)放入flag{ charnum[N*4]; chartemp; inti,j,k; for(i=0;i<N*4;i++) { num[i]=getchar(); if(num[i]==10) { i--; break; } if(num[i]==45) { flag=(flag+1)%2; i--; } } k=0; for(j=0;j<=i/2;j++) { temp=num[j]; num[j]=num[i-k]; num[i-k]=temp; k++; } k=1; for(j=0;j<=i;j++) switch(k) {case1:a[j/4]+=(long)(num[j]-48); k++;break;case2:a[j/4]+=(long)(num[j]-48)*10; k++;break;case3:a[j/4]+=(long)(num[j]-48)*100; k++;break;case4:a[j/4]+=(long)(num[j]-48)*1000; k=1;break;} returnflag;}voidmul(longa[],intfirst,intlast,longb[],longc[])//乘法{inti,j;intmax_i;longtemp;for(max_i=N-1;max_i>=0;max_i--)if(b[max_i])break;for(i=0;i<=max_i;i++)if(b[i])for(j=first;j<=last;j++) { temp=a[j]*b[i]; c[i+j-first]+=temp%10000; c[i+j-first+1]+=((temp/10000)+(c[i+j-first]/10000)); c[i+j-first]=c[i+j-first]%10000;}}intcompara(longa[],intfirst,intlast,longb[])//比較數(shù)組a,b大小{ intflag=2; inti; intk=0; intlen; for(len=N-1;len>=0;len--) if(b[len]) break; if((first-last)>=len) { if((first-last)>len) flag=1; else for(i=len;i>=0;i--) { if(a[first-k]>b[i]) { flag=1; break; }if(a[first-k]<b[i]) {flag=0;break;}k++; } } else flag=0; return flag;}intminusd(longa[],intfirst,intlast,longb[],longc[],intflag){ intnotchange; inti,k=0; intmax; notchange=compara(a,first,last,b); if(notchange) { for(i=last;i<=first;i++) { if(a[i]<b[k]) { a[i]+=10000; a[i+1]--; } c[i]=a[i]-b[k]; k++; } } else { flag=(flag+1)%2; for(max=N-1;max>=0;max--) if(b[max]) break; for(i=0;i<=max;i++) { if(b[i]<a[last+k]) { b[i]+=10000; b[i+1]--; } c[i]=b[i]-a[last+k]; k++; } } returnflag;}voiddiv(longa[],longb[],longc[],intfa)//除法{ longresult[N+1]={0}; intlen_a; intk; inti; printf("\n"); print(a,fa); for(len_a=N-1;len_a>=0;len_a--) if(a[len_a]) break; k=len_a; while(compara(a,len_a,0,b)) { while(!compara(a,len_a,k,b)) k--; c[k]=1; mul(c,k,k,b,result); while(compara(a,len_a,k,result)){ c[k]++; for(i=N-1;i>=0;i--) result[i]=0; mul(c,k,k,b,result); } c[k]--; for(i=N-1;i>=0;i--) result[i]=0; mul(c,k,k,b,result); minusd(a,len_a,k,result,a,0); for(i=N-1;i>=0;i--) result[i]=0; for(len_a=N-1;len_a>=0;len_a--) if(a[len_a]) break; k=len_a; }}voidmenu()//菜單{ printf("==================================大整數(shù)計(jì)算器=================================="); printf("1.加法 2.減法 3.乘法 4.除法 0.退出\n"); printf("請(qǐng)從1~4中選擇:"); return;}voidmain()//主函數(shù){ intflag;intmax; intfa; intfb; longad[N],bd[N],cd[2*N]; inta[MAX]={0},b[MAX]={0},c[MAX]={0},d[MAX]={0}; chars; intm,n,i,j; int*p1,*p2; p1=&m; p2=&n; menu(); s=getchar(); getchar(); while(1) { switch(s) { case'0': return; case'1': printf("格式為:a+b\n"); init(a,b,p1,p2); if(a[1]==0&&b[1]==0) { printf("結(jié)果是:a+b=0\n"); break; } if(a[0]==b[0]) { j=plus(a,b,c,m,n); printf("結(jié)果是:a+b="); if(c[0]!=0) printf("-"); for(i=1;i<j;i++) printf("%d",c[i]); } else { printf("結(jié)果是:a+b="); minusfun(a,b,d,m,n); } printf("\n"); break; case'2': printf("格式為:a-b\n"); init(a,b,p1,p2); if(b[0]==0) b[0]=45; elseif(b[0]==45) b[0]=0; if(a[1]==0&&b[1]==0) { printf("結(jié)果是:a-b=0\n"); break; } if(a[0]==b[0]) { j=plus(a,b,c,m,n); printf("結(jié)果是:a-b="); if(c[0]!=0) printf("-"); for(i=1;i<j;i++) printf("%d",c[i]); } else { printf("結(jié)果是:a-b="); minusfun(a,b,d,m,n); } printf("\n"); break; case'3': init(a,b,p1,p2); if(a[1]==0||b[1]==0) { printf("結(jié)果是:0\n"); break; } j=multi(a,b,c,m,n); printf("結(jié)果是:"); if((a[0]==45&&b[0]==0)||(b[0]=