大数据结构课程设计(长整数四则运算)

一、需求分析

1.本程序实现计算任意长的整数的四则运算. 以用户和计算机对话的方式，先后输入数字的最多位数，然后程序就计算并显示出这两个数的运算。

2. 利用双向循环链表现实长整数的存储，每个结点含一个整形变量。输入的形式以回车结束，可以直接输入正数或负数，程序会过滤掉无效的字符。按中国对于长整数的表示习惯，每四位一组，除数字和位于首位置的负号外，其它一切字符都将作为分隔符，连续多个分隔符当一个处理。但不使用分隔符也不影响结果。

3.测试数据(1)0; 0; 输出“0”; (2)-2345,6789; -7654,3211; 输出“-1,000,000”; (3)-9999,9999; 1,0000,0000,0000; 输出“9999,0000,0001”; (4)1,0001,0001; -1,0001,0001; 输出“0”; (5)1,0001,0001; -1,0001,0001; 输出“1”; (6)-9999,9999,9999;

-9999,9999,9999; 输出“-1,9999,9999,9998”; (7)1,0000,9999,9999; 1; 输出"1,0001,0000,0000".

二、概要设计

为实现上述程序功能，应以双向循环链表表示长整数。为此，需要定义一个抽象数据类型。

1. 抽象数据类型定义为：

ADT OrderedList{

数据对象：D={ai|ai∈int,i=1,2,...n, n≥0}

基本操作：

init(&a,digit4)

操作结果：构造一个位数是digit4*4长整数。

pass(&a,&b,&c)

初始条件：a,b,c都已存在

操作结果：c等于a和b的和。nep(&a)

初始条件：a已存在。

操作结果：a变为输入参数的相反数。printlong(&a) 初始条件：a已存在。

操作结果：按四位一组，分隔符为","的格式，在屏幕上输出a。ston(&S,&a) 初始条件：a已存在。

操作结果：把字符串形式的长数字赋给a。}ADT OrderedList

2.本程序包含两个模块：

1）主程序模块：V oid main(){

选择操作：

1：帮助。

2：加法。

3：减法。

4：乘法。

5：除法。

6：退出。

打印结果；

}

三、详细设计

1.元素类型，结点类型，指针类型

#define NULL 0

#include

#include

#include

typedef struct longnode{ /*每个节点的结构*/

int num; /*数字*/

struct longnode *low1; /*指向低一位节点*/

struct longnode *high1; /*指向高一位节点*/

}longnode;

typedef struct xlong{ /*每个长整数的结构*/

longnode *High; /*每个长整数的最高节点*/

longnode *Low; /*每个长整数的最低节点*/

int digit4; /*每个长整数的总位数(不包括高位的0)/4 */ }*xlong;

int init(xlong *a,int digit4){

int I；/*.init.*/

longnode *j;

(*a)=(xlong)malloc(sizeof(struct xlong));/*为a的头结构申请空间,并赋初始值*/

(*a)>High=NULL;(*a)->Low=NULL;

(*a)->High=NULL; (*a)->Low=NULL;

(*a)->digit4=0；

for(i=0;i

j=(longnode*)malloc(sizeof(longnode));

j->num=0;j->high1=NULL; j->low1=(*a)->High;

if((*a)->High) (*a)->High->high1=j;

else

(*a)->Low=j;(*a)->High=j;(*a)->digit4++;

}

}

int pass(xlong a,xlong b,xlong c){

int cf=0; /* 两个数字的相加*/ longnode *a1=a->Low,*b1=b->Low,*c1=c->Low;

while(a1){c1->num=a1->num+b1->num+cf;

if(c1->num>9999){

cf=1; /* 如果产生进位(借位) */

c1->num-=10000;

}else{cf=0;}

a1=a1->high1;b1=b1->high1;c1=c1->high1;}

return cf; /* 最高位的进位(借位) */

}

int passa(xlong a,xlong b,xlong c){

int cf=0; /* 两个数字的相减*/ longnode *a1=a->Low,*b1=b->Low,*c1=c->Low;

while(a1){c1->num=a1->num-b1->num-cf;

if(c1->num>9999){cf=1;/* 如果产生进位(借位) */

c1->num-=10000;

}else{cf=0;}

a1=a1->high1;b1=b1->high1;c1=c1->high1;

}

return cf; /* 最高位的进位(借位) */

}

int passb(xlong a,xlong b,xlong c){

int cf=0;/* 两个数字的相乘*/

longnode

*a1=a->Low,*b1=b->Low,*c1=c->Low;