长整数四则运算实验报告

一、需求分析设计一个实现任意长的整数间进行四则运算的程序，要求完成长整数的加、减运算，乘除运算可选做。在这里长整数没有范围限制，可任意长。运算后的进位、借位等都要进行正确处理，可实现动态的输入，实时的输出。测试数据：0、0；输出“0”2345，6789、-7654，3211；输出“1，0000，0000”1，0000，0000，0000、9999，9999；输出“9999，0000，0001”1，0001，0001、；1，0001，0001；输出“0”自选数据：1，1111；1，1111输出“0”二、概要设计1、数据结构利用双向循环链表来实现对长整数的存储。选择该数据结构来完成长整数的加减运算是因为a.要对长整数进行运算，需要对长整数进行存储，选择用链表对长整数存储。b.存储的顺序是从左到右，运算的顺序则是从右到左，为操作方便选择循环链表。c.在运算过程中有进位和借位的操作。2、使用算法定义双向循环链表，存储数据，进行计算。（默认较长的数作为被加数、被减数）三、详细设计typedefstructDoubleNode//定义链表元素voidInitNode(DLNode**head)//初始化链表intInsertNode(DLNode*head,intn,DataTypex)//向链表第N个位置插入元素Xintdigit(intn)//判断整数N有几位voidPrintNode(DLNode*head)//打印链表voidDestroyNode(DLNode**head)//销毁链表voidadd(DLNode*h1,DLNode*h2)//两数相加voidjian(DLNode*h1,DLNode*h2)//两数相减intmain()//入口函数四、调试分析由于在程序设计时，对于指针的不了解，编程时使用双重指针，无形中给自己增添了更多麻烦。老师在检查的过程中指出并教导了这一点。五、测试结果1、输入0和0做加法运算，输出“0”，结果如下图：2、输入2345，6789和-7654，3211做减法运算，输出“1，0000，0000”，结果如下图：3、输入1，0000，0000，0000和9999，9999做减法运算，输出“9999，0000，0001”，结果如下图：4、输入1，0001，0001和1，0001，0001做减法运算，输出“0”，结果如下图：5、输入1，1111和1，1111做减法运算，输出“0”结果如下图：六、心得体会本次实验主要是针对双向链表的练习，通过这次试验我们大家对于双向循环链表有了更深刻的记忆。另在讲解的过程中，老师指出了我们在编程中存在的不足点，我们对于指针跟双重指针有了更清晰的认识。在与同学的交流中，也更清楚的认清了自己的不足，以后会更加努力的。七、附录#includestdio.h#includestring.h#includestdlib.h#includemath.h#defineN100typedefintDataType;typedefstructDoubleNode//定义链表元素{DataTypedata;structDoubleNode*prior;structDoubleNode*next;}DLNode;voidInitNode(DLNode**head)//初始化链表{if((*head=(DLNode*)malloc(sizeof(DLNode)))==NULL)exit(1);(*head)-prior=*head;(*head)-next=*head;}intInsertNode(DLNode*head,intn,DataTypex)//向链表第N个位置插入元素X{DLNode*p,*nt;inti=0;p=head-next;while(p!=head&&in){p=p-next;i++;}if(i!=n){printf(插入位置错误\n);return0;}if((nt=(DLNode*)malloc(sizeof(DLNode)))==NULL)exit(1);nt-data=x;nt-prior=p-prior;nt-prior-next=nt;nt-next=p;p-prior=nt;return1;}intdigit(intn)//判断整数N有几位{inti;for(i=1;;n/=10,i++){if(n/10==0)returni;}}voidPrintNode(DLNode*head)//打印链表{DLNode*p=head-next;inti;while(p-data==0)//去掉前面的一串0{p=p-next;if(p==head){printf(0\n);return;}}printf(%d,p-data);//最前面的一个数进行特殊处理,不用补零p=p-next;while(p!=head)//打印后面的数字{printf(,);if(p-data==0){printf(0000);p=p-next;continue;}for(i=0;i4-digit(p-data);i++)//补零printf(0);printf(%d,p-data);p=p-next;}printf(\n);}voidDestroyNode(DLNode**head){DLNode*p,*p1;p=(*head)-next;while(p!=*head){p1=p;p=p-next;free(p1);}free(p);head=NULL;}voidadd(DLNode*h1,DLNode*h2)//两数相加{DLNode*p1=h1-prior,*p2=h2-prior;while(p1!=h1&&p2!=h2)//每个链表元素相加{p1-data+=p2-data;p1=p1-prior;p2=p2-prior;}p1=h1-prior;while(p1!=h1-next)//处理链表元素{if(p1-data=10000){p1-prior-data+=p1-data/10000;p1-data%=10000;}if(p1-data0)//处理负数{if(h1-next!=0){p1-prior-data-=1;p1-data+=10000;}}p1=p1-prior;}if(h1-next-data=10000)//处理最前面的数{InsertNode(h1,0,h1-next-data/10000);h1-next-next-data%=10000;}if(h1-data=-10000){InsertNode(h1,0,h1-next-data/10000);h1-next-next-data%=-10000;}PrintNode(h1);}voidjian(DLNode*h1,DLNode*h2)//两数相减{DLNode*p1=h1-prior,*p2=h2-prior;while(p1!=h1&&p2!=h2)//每个链表元素相减{p1-data-=p2-data;p1=p1-prior;p2=p2-prior;}p1=h1-prior;while(p1!=h1-next)//处理链表元素{if(p1-data=10000){p1-prior-data+=p1-data/10000;p1-data%=10000;}if(p1-data0)//处理负数{if(h1-next!=0){p1-prior-data-=1;p1-data+=10000;}}p1=p1-prior;}if(h1-next-data=10000)//处理最前面的数{InsertNode(h1,0,h1-next-data/10000);h1-next-next-data%=10000;}if(h1-data=-10000){InsertNode(h1,0,h1-next-data/-10000);h1-next-next-data%=-10000;}PrintNode(h1);}intmain()//入口函数{DLNode*head1,*head2;InitNode(&head1);InitNode(&head2);chardata1[N],data2[N];chard1[10],d2[10];inti,j,k;intxun;while(1){printf(输入数据：\n);scanf(%s%s,data1,data2);InitNode(&head1);InitNode(&head2);i=0;k=0;while(data1[i]!=';')//将数1用链表储存{for(j=0;j10;j++)d1[j]=0;j=0;while(data1[i]!=';'&&data1[i]!=',')d1[j++]=data1[i++];if(data1[i]==',')i++;if(data1[0]=='-')//处理正负数j=-(int)fabs(atoi(d1));//将字符串转换成整数elsej=atoi(d1);InsertNode(head1,k++,j);}i=0;k=0;while(data2[i]!=';')//将数2用链表储存{for(j=0;j10;j++)d2[j]=0;j=0;while(data2[i]!=';'&&data2[i]!=',')d2[j++]=data2[i++];if(data2[i]==',')i++;if(data2[0]=='-')//处理正负数j=-(int)fabs(atoi(d2));elsej=atoi(d2);InsertNode(head2,k++,j);}printf(选择加减法：1—加法，2-减法\n);scanf(%d,&xun);switch(xun){case1:if(strlen(data1)strlen(data2))//较长的数作为被加数add(head1,head2);elseadd(head2,head1);break;case2:if(strlen(data1)strlen(data2))//较长的数作为被减数jian(head1,head2);elsejian(head2,head1);break;default:break;}DestroyNode(&head1);DestroyNode(&head2);}return0;}