(完整word版)c++实现任意长整数的四则运算

实验题目：设计一数据结构可处理任意长度的整数概要设计1.数据结构的定义采用双向链表存储任意长整数。

双向链表的定义如下：class DblList {private:DblNode *head, *tail;DblNode *current;int sign;public:DblList(); //构造函数~DblList(); //析构函数bool CreatList(string); //生成一个双向链表，存储整数int GetCount(); //获取整数的长度void Insert(DblNode *); //从表尾插入一个结点void InsertFront(DblNode *); //从表头插入void Clear(); //清除该链表void operator+(DblList &); //实现两个任意整数的加法void operator*(DblList &); //实现两个任意整数的乘法DblList & operator=(DblList &); //重载赋值运算符int Compare(DblList &); //两个整数的绝对值比较void Display(); //任意长度整数的标准化输出};说明:数据的存储，无外乎顺序或者链表。

顺序存储时，定义数组无法实现任意长度，而且需要预设一个maxsize，不是特别的方便。

所以采用链式存储方式。

而且任意长数据通过字符串输入。

在链表的每一个结点中，数据域是在该数位上的数字大小。

2．主要功能模块的功能◆任意长整数的输入◆任意长整数的标准化输出◆两个整数的加法◆两个整数的乘法三．详细设计（主模块流程图）五、使用说明及测试结果1.使用说明：点击打开应用程序pro1.exe。

依次输入任意两个整数（例如123456，+1234567），按回车，会出现菜单，如下图：按‘1’则实现两整数的加法按‘2’则实现两整数的乘法按‘#’结束注：菜单可重复出现直至‘#’退出。

实现加法，乘法如下图：2.测试结果：(1) 123456(2) +1234567(3) -987654321(4) 12a3(5)+注：当输入错误时，允许重新输入。

六、源程序/* 主函数*//***************************************************/#include "cal.h"void main(){string s;string p;DblList list1;while(1){ //输入错误时，允许重新输入cout<<"Input num1"<<endl;cin>>s;bool ok1=list1.CreatList(s);if (!ok1){cout<<"error!"<<endl;}else{cout<<"num1:";list1.Display();break;}}DblList list2;while(1){cout<<"Input num2:"<<endl;cin>>p;bool ok2=list2.CreatList(p);if (!ok2){cout<<"error!"<<endl;}else{cout<<"num2:";list2.Display();break;}}string choose;while (1){cout<<"请选择运算法："<<endl;cout<<"--------------------------"<<endl; /*菜单*/cout<<"|1.num1+num2 |"<<endl; /*可以重复输入运算符，按'#'退出*/cout<<"|2.num1*num2 |"<<endl;cout<<"|#.exit |"<<endl;cout<<"--------------------------"<<endl;while (1){cin>>choose;if (choose=="1"){list1+list2;break;}else if (choose=="2"){list1*list2;break;}else if (choose=="#"){return;}else{cout<<"输入有误，请重新输入！！"<<endl;continue;}}}}/*头文件，包括长整数数据结构的定义，成员函数的定义*//***********************************************************/#include <iostream>#include <string>#include <cmath>using namespace std;struct DblNode{int data;DblNode * prior;DblNode * next;};bool IsNum(char a){ //判断字符a是否是便是数字int s=a-'0';if(s>=0&&s<10) return true;else return false;}bool IsInt(string a){ //判断字符串a是否表达一串数字bool Jud=1;int i=1;char s=a[0];if (a=="+"||a=="-") return false;if (s=='+'||s=='-') {}else if (s>='1'&&s<='9'){}else if (a[0]=='0'&&a[1]=='\0') return true;else return false;while (a[i]!='\0'){Jud=IsNum(a[i]);if (Jud==0) return false;i++;}return true;}int JudSign(string s){ //返回数字的符号if (s[0]=='-') return -1;else if(s[0]=='0'&&s[1]=='\0') return 0;else return 1;}int CtoI(char a){int i=a-'0';return i;}class DblList { //定义一个双向链表类，存储任意长度的数字private: //并可以进行标准化输出和加法，乘法。

DblNode *head, *tail;DblNode *current;int sign;public:DblList(); //构造函数~DblList(); //析构函数bool CreatList(string); //生成一个双向链表int GetCount(); //获取整数的长度void Insert(DblNode *); //从表尾插入一个结点void InsertFront(DblNode *); //从表头插入一个结点void Clear(); //清除该链表void operator+(DblList &); //实现两个任意整数的加法void operator*(DblList &); //实现两个任意整数的乘法DblList & operator=(DblList &); //重载赋值运算符int Compare(DblList &); //两个整数的绝对值比较void Display(); //任意长度整数的标准化输出};DblList::DblList(){head=new DblNode(); //构造函数head->next=NULL;head->prior=NULL;tail=head;current=NULL;sign=0;}DblList::~DblList(){ //析构函数while (head->next!=NULL){current=head->next;head->next=current->next;delete current;}current=NULL;sign=0;delete head;head=NULL;tail=NULL;}int DblList::GetCount(){ //返回该数字的长度（不包括符号位）current=head->next;int count=0;while (current){count++;current=current->next;}current=NULL;return count;}void DblList::Insert(DblNode *p){ //从链表尾部插入一个结点tail->next=p;p->prior=tail;tail=p;}void DblList::InsertFront(DblNode *q){ //从链表头部插入一个结点if (head->next==NULL){head->next=q;q->prior=head;tail=q;}else{q->next=head->next;head->next->prior=q;head->next=q;q->prior=head;}}bool DblList::CreatList(string s){ //输入的任意长度的表示数字的字符串bool j=IsInt(s); //以此生成双向链表if (!j) return j;else{int i=0;sign=JudSign(s);if (s[0]=='+'||s[0]=='-') i++;while (s[i]!='\0'){int ia=CtoI(s[i]);current=new DblNode();current->data=ia;current->next=NULL;current->prior=NULL;Insert(current);i++;current=NULL;}return true;}}void DblList::Clear(){while (head->next){current=head->next;head->next=current->next;delete current;}tail=head;sign=0;current=NULL;}int DblList::Compare(DblList & s){ //任意两个长度数字绝对值比较int a=GetCount();int b=s.GetCount();if (a>b) return 1;else if (a<b) return -1;else{current=head->next;s.current=s.head->next;while (current!=NULL){int re=current->data-s.current->data;if (re>0) return 1;else if (re<0) return -1;else{current=current->next;s.current=s.current->next;}}current=NULL;s.current=NULL;return 0;}}DblList & DblList::operator =(DblList &s){Clear();sign=s.sign;s.current=s.head->next;while (s.current!=NULL){current=new DblNode();current->data=s.current->data;Insert(current);s.current=s.current->next;}s.current=NULL;current=NULL;return *this;}void DblList::operator +(DblList & s){ //实现加法（包括减法）DblList temp;int da;int f=0;int si=Compare(s);if (si==0&&(sign+s.sign==0)) temp.sign=0;else{if (si==0) temp.sign=sign;else if(si>0) temp.sign=sign;else temp.sign=s.sign;current=tail;s.current=s.tail;while (1){if (current==head&&s.current==s.head){if (f){da=f;temp.current=new DblNode();temp.current->data=f;temp.InsertFront(temp.current);}if (!f) break;f=0;}else if (current!=head&&s.current==s.head){temp.current=new DblNode();temp.current->data=current->data+f;temp.InsertFront(temp.current);current=current->prior;f=0;}else if (current==head&&s.current!=s.head){temp.current=new DblNode();temp.current->data=s.current->data+f;temp.InsertFront(temp.current);s.current=s.current->prior;f=0;}else{da=current->data*sign+s.current->data*s.sign+f;if (da*temp.sign>=10){da=da-10*temp.sign;f=temp.sign;}else if (da*temp.sign<0){da=da+10*temp.sign;f=-temp.sign;}else f=0;temp.current=new DblNode();temp.current->next=NULL;temp.current->data=abs(da);temp.InsertFront(temp.current);current=current->prior;s.current=s.current->prior;}}current=NULL;s.current=NULL;}temp.current=temp.head->next;if (temp.current!=NULL)while (temp.current->data==0){temp.head->next=temp.current->next;delete temp.current;temp.current=temp.head->next;}temp.current=NULL;cout<<"num1+num2=";temp.Display();}void DblList::operator*(DblList & s){ //实现乘法int cf=0;int ans;int i,j;int count=0;DblList temp;temp.sign=sign*s.sign;int a1=GetCount();int a2=s.GetCount();int a=a1+a2;for (i=0;i<a;i++){temp.current=new DblNode();temp.current->data=0;temp.current->next=NULL;temp.current->prior=NULL;temp.InsertFront(temp.current);}s.current=s.tail;while (s.current!=s.head){current=tail;temp.current=temp.tail;for (i=0;i<count;i++) temp.current=temp.current->prior;for(j=0;j<a1;j++){ans=s.current->data*current->data+temp.current->data+cf;temp.current->data=ans%10;cf=ans/10;current=current->prior;temp.current=temp.current->prior;}if (cf!=0){temp.current->data=temp.current->data+cf;cf=0;}s.current=s.current->prior;temp.current=temp.tail;count++;}if(temp.head->next->data==0){temp.current=temp.head->next;temp.head->next=temp.current->next;delete temp.current;temp.current=NULL;}cout<<"num1*num2=";temp.Display();}void DblList::Display(){ //任意长数字的标准化输出int count=GetCount();if (sign==0){cout<<"0"<<endl;return ;}else if (sign==-1) cout<<"-";current=head->next;while (current!=NULL){if(count>0){cout<<current->data;count--;if (count%3==0&&count!=0) cout<<",";current=current->next;}}current=NULL;cout<<endl;cout<<"--------------------------------------------------------------"<<endl; }。