数据结构课程设计长整数运算

一、需求分析

【问题描述】

设计一个程序实现两个任意长的整数求和运算。

【基本要求】

利用双向循环链表实现长整数的存储，每个结点含一个整型变量。

任何整型变量的范围是：-（215-1）~（215-1）。输入和输出形式：按中国对于长整数的表示习惯，每四位一组，组间用逗号隔开。

【测试数据】

（1）0；0；应输出“0”。

（2）–2345，6789；-7654，3211；应输出“-1，0000，0000”。

（3）–9999，9999；1，0000，0000，0000；应输出“9999，0000，0001”。（4）1，0001，0001；-1，0001，0001；应输出“0”。

（5）1，0001，0001；-1，0001，0000；应输出“1”。

二、设计

1. 设计思想

（1）存储结构：循环双向链表

（2）主要算法基本思想：

1、每个结点中可以存放的最大整数为215-1=32767，才能保证两数相加

不会溢出。但若这样存，即相当于按32768进制数存，在十进制数与32768进制数之间的转换十分不方便。故可以在每个结点中仅存十进制数4位，即不超过9999的非负整数，整个链表视为万进制数。

2、可以利用头结点数据域的符号代表长整数的符号。用其绝对值表示

元素结点数目。相加过程中不要破坏两个操作数链表。两操作数的头指针存于指针数组中是简化程序结构的一种方法。不能给长整数位数规定上限。

2. 设计表示

（1）函数调用关系图：

（2）函数接口规格说明：

结构体：

struct dl_node

{

int x;

dl_node *pre;

dl_node *next;

};

初始化：

void list_init(dl_node ** h)

插入元素：

void list_insert(dl_node *h,int x)

输出链表：

void prin(dl_node *h)

实现相加：

void list_add(dl_node *h1,dl_node *h2)

实现相减：

void list_sub(dl_node *h1,dl_node *h2)

3. 详细设计

（1）输入两个数，用链表来存储。链表的头结点的数据的值为1时，表示的是输入的数非负；为-1时表示输入的数是负数。

（2）在创建链表时，让高位在链表的尾部，低位在链表的头部。

（3）在做加法时，先判断两个数的符号是否相同，如果相同，在根据加数的符号，决定和数的符号，取两个数的绝对值做加法，但是的处理进位。

（4）如果异号，用一函数来判断和的符号，判断异号的两个数相加和的符号，当两个数的长度不相等时，取较长数的符号作为和的符号，否则比两个数的大小，再决定和的符号。

（5）异号的两个数想加时，先去两个数的绝对值，用较大的数减去较小的数，差作为和的绝对值。如果相应的位够减时，直接做减法，否则借位，但是要注意被借位的值是否为零，如果为零，则继续借位。

（6）输出最终结果，输出数时，要去掉大数最前面的零，直到数的首位不是零时为止。在输出地位的数时，有可能某些单元的数低于四位，必须要在四位数的高位补零，即四位一个单元输出。空缺处用零补齐。

三、调试分析

（1）经过不断的的DEBUG，不断的输出看结果调试，最终成功

（2）经验和体会：

通过这次学习，让我认识到自己在学习上的诸多不足。从刚拿到题目到完成整个编程，从理论到实践，虽然学到很多的的东西，但是也因为自己知识的不足，不能考虑周全，完全成功的完成此次课程设计。在认识自己的不足后，我便开始认真复习书本知识，同时与动手能力强的同学互相交流，让自己学到了很多平时

上课过程中学不到的东西。

通过这次课程设计，我深刻的认识到，理论知识需要与实践结合，才能真正领悟所学知识。同时我发现，我现在的动手能力不强，所以还要继续努力。同时还要学会独立思考，才能真正的编出属于我自己的程序。

通过这次实习，敦促我将过去学习过的知识进行了温习，知识只有多巩固，才能真正的理解与领悟。

不论这次课程设计是否完全成功，我相信它对我的影响还是很大的。这会敦促我在下次课程设计中，能更好地完成设计任务。为自己加油！

四、用户手册

输入两整数，从低位起，每四位用逗号隔开，按从高到低位依次输入，以分号结束此书的输入；

五、运行结果

运行环境：code::blocks

六、源代码

#include

#include

#include

#include<>

#include

#include

#include

using namespace std;

xt","r",stdin);

while(1)

{

puts("");

char c;

int a;

dl_node *h1,*h2;

list_init(&h1);

//输入元素，直到读入 " ; "则停止输入第一个链表值

while(1)

{

//cout<<"asdfa";

scanf("%d%c",&a,&c);

//cout<

list_insert(h1,a);

if(c==';') break;

}

//如果第一个元素小于0，则取正值，并在头结点当中保存信息if(h1->next->x<0)

{

h1->x=-h1->x;

h1->next->x=-h1->next->x;

}

//prin(h1);

list_init(&h2);

int r=0;

//相同方法输入第二个链表，碰到 " ; "则停止，并且读到文件结束while(1)

{

if(scanf("%d%c",&a,&c)==EOF) {r=1;break;}

list_insert(h2,a);