数制转换-C语言程序设计课程设计报告.docx

计算机学院高级语言程序设计课程设计报告学号2016-2017学年 第二学期C语言程序设计课程设计报告题目：数制转换专业：网络工程（对口）班级：姓名：指导教师：成绩：计算机学院2017 年 4月 25日目录一、转换概述21、需求分析22、概要设计23.详细设计41.十进制转化为任意进制函数：42.任意进制转化十进制函数：53.程序流程图64.运行环境115.开发工具和编程语言12二、数学原理13十进制转二进制：13十进制转八进制：13十进制转十六进制：14二进制转十进制：14二进制转八进制：14二进制转十六进制：15八进制转十进制：15八进制转十六进制：16十六进制转二进制：16十六进制转八进制：16三、附：源代码17测试结果22参考文献25四、小结26致谢26一、转换概述1、需求分析 进制数制是人们利用符号进行计数的科学方法。数制有很多种，在计算机中常用的数制有：十进制，二进制、八进制和十六进制。十六进制数有两个基本特点:它由十六个字符09以及A，B，C，D，E，F组成（它们分别表示十进制数015），十六进制数运算规律是逢十六进一。要求： （1） 输入一个十进制数N，将它转换成R进制数输出，并可以进行逆转换。（2） 输入数据包含多个测试实例，每个测试实例包含两个整数N(32位整数)和R（2=R=16, R10）。（3） 为每个测试实例输出转换后的数，每个输出占一行。如果R大于10，则对应的数字规则参考16进制（比如，10用A表示，等等）。（4） 界面友好。2、概要设计 数制转换器程序是要求任意两种数间的相互转化，本次课程设计以任意进制间转换为中心实现二进制、八进制、十进制、十六进制、十八进制之间的相互转化。对输入的任意进制的数字进行转换，实现常见进制间的转换以及用户自定义需要转换的目标进制数，这样大大提高了本程序的用途。常见的二进制、八进制、十进制、十六进制、十六进制之间的固定转换，其转换方式大同小异，从低进制数向高进制数转换进行乘数累加，反之则逐步求余，最终进行分布计算得到想要的结果，对以上思想进行扩展，使其不仅仅局限于那些常见进制间的转换，更多的应用到任意进制之间的转换。本次系统程序，主要有两大模块组成，即任意进制转换为十进制、十进制转换为任意进制，这两部分共同组成了对任意进制数的转换的实现，通过菜单选择，让用户实现自己想要的结果，同时也在程序的简洁上有所压减，达到简洁的应用程序实现相对较复杂的功能。最后打印输出结果，清屏执行下次任务。 该程序包括七个子函数模块，其中菜单函数模块定义为整型，其余字符转换函数处理模块都根据函数所需定义数据类型。数制转换器处理系统中用数组来储存处十进制以外的数，将一个指定进制的数，从低到低高一位一位取出，并计算出每位的十进制值，然后乘以其数基的特定幂指数，得出这一位数的十进制值，将所有各位的十进制值相加得出这个数的十进制值，然后再将该十进制数转换为指定数制的数，此过程采用求余法进行，用这个十进制数作为被除数，用指定的数基作除数，连续求余，得出的余数依由个位到十位等的顺序组成新数，即得指定数制的数。（1）逻辑设计如图所示： 图2.1（2） 程序中各函数简单说明见如表1、1函数说明所示：表2.1返回值函数名参数表函数说明intmainvoid主函数voidint ANY_ten()int x,int num任意进制转换为十进制voidInt ten_ANY()int num,int y十进制转换为任意进制voidten_ANY()num,2十进制转换为二进制voidlist1()num进制转换菜单voidlist2()num主菜单voidANY_ch ()num,num任意进制间的转换3.详细设计1.十进制转化为任意进制函数：十进制整数num转换为任意（x）进制整数采用除x取余，逆序排列法。具体做法是：用x去除十进制整数，可以得到一个商和余数；再用x去除商，又会得到一个商和余数，如此进行，直到商为一时为止，然后把先得到的余数作为x进制数的低位有效位，后得到的余数作为x进制数的高位有效位，结构图如图3.4所示:int ANY_ten(int x,int num) int i,j=0;int s=0;for(i=1;num!=0;i*=x)if(num%10(x-1)j=1;break;elses+=(num%10)*i;num=num/10;if(j=1)printf(原数据出错！请重新输入:n);elseprintf(转换为十进制：%dnn,s);return s;2.任意进制转化十进制函数：从最后一位开始算，依次列为第0、1、2.位第n位的数乘以任意进制数y的n次方得到的结果相加结构图如图3.5所示:void ten_ANY(int num,int y)int i;int arr30;for(i=0;i+)arri=num%y;num=num/y;if(num=0)break;printf(转换为 %d 进制：,y);for(;i=0;i-)switch(arri)case 10 : printf(A);break;case 11 :printf(B);break;case 12 :printf(C);break;case 13 :printf(D);break;case 14 :printf(E);break;case 15 :printf(F);break;case 16 :printf(G);break;case 17 :printf(H);break;case 18 :printf(I);break;case 19 :printf(J);break;default :printf(%d,arri);printf(nn);3.程序流程图（1）主函数main()流程图，如图3.1所示：图3.1 main函数流程图（2）主菜单list2()流程图，如图3.2所示：图3.2 list2()函数流程图10（3）常见进制转换菜单list1()函数流程图，如图3.3所示：图3.3常见进制转换菜单list1()函数流程图（4）十进制转换为任意进制函数ten_ANY ()函数流程图，如图3.4所示：图3.4十进制转换为任意进制函数ten_ANY ()函数流程图（5）任意进制转换为十进制函数ANY _ch()函数流程图，如图3.5所示：图3.5任意进制数之间的转换ANY_ch ()函数流程图4.运行环境 软件环境 操作系统：Windows7 硬件环境 处理器：Intel Pentium 166MX 或更高 内存：32MB以上 硬盘空间：1GB以上 显卡：SVGA 显示适配5.开发工具和编程语言 C语言二、数学原理 实现进制转换需要编个函数（进制转换器），每一函数完成相应进制的转换，下面是各个进制之间转换的数学方法的算法。十进制转二进制： 十进制数转换成二进制数，是一个连续除2的过程；把要转换的数，除以2，得到商和余数，将商继续除以2，直到商为0.最后将所有余数倒序排列，得到数就是转换结果。例如：302/2=151余0151/2=75余175/2=37余137/2=18余118/2=9余09/2=4余14/2=2余02/2=1余0所以302转换为2进制，结果：100101110.十进制转八进制： 十进制数转换成八进制的方法和转换为二进制的方法类似，唯一变化：除数由2变成8。例如：120/8=15余015/8=1余71/8=0余1所以120转换为8进制，结果：170.十进制转十六进制： 十进制数转换成十六进制数的方法和转换为二进制的方法类似，唯一变化：除数由2变成16。不过，十六进制数：（1015）是用英文大写字母（AF）表示。例如：123/16=7余11所以123转换为16进制，结果：7B.二进制转十进制： 二进制数转换为十进制数按权展开，第0位的权值是2的0次方，第1位的权值是2的1次方例如：1010转换成十进制数：第0位：0*20=0第1位：1*21=2第2位：0*22=0第3位：1*23=8所以1010转换成十进制数,结果：0+2+0+8=10.二进制转八进制： 利用421，从后往前每三位一组，缺位补0，然后按十进制方法进行转换。例如：（11001）001=1011=3然后将结果按从下往上顶顺序书写：31.二进制转十六进制： 二进制和十六进制的互相转换比较重要。不过这二者的转换却不用计算；利用8421，对于任意一个4位的二进制数，都可以很快算出它对应的10进制值。例如：1111=8+4+2+1=15又因为十六进制数：1015用大写字母AF表示，所以15为F.八进制转二进制： 利用421；从后往前每三位一组，缺位处用0填补，然后按十进制方法进行转化;例如：10013-011然后我们将结果按从下往上的顺序书写就是：11001，那么这个11001就是八进制31的二进制形式。八进制转十进制： 八进制就是逢8进1，八进制数采用07这八数来表达一个数；八进制数第0位的权值为8的0次方，第1位权值为8的1次方，第2位权值为8的2次方例如：1507转换成十进制数:第0位：7*80=7第1位：0*81=0第2位：5*82=320第3位：1*83=512所以换算成十进制：7+0+320+512=839.八进制转十六进制： 八进制转换成十六进制：有两种方法：一种是先将八进制转换成二进制，在将二进制转换成十六进制。另一种方法是将八进制转换成十进制，在将十进制转换成十六进制。十六进制转二进制： 上面已经提到二进制转换成十六进制的方法，记住8421，每一位的权值，所以十六进制转成二进制就是一段四位分别转成二进制。例如：F1111,D1101,A1010,50101.十六进制转八进制： 十六进制转八进制也不能直接转换，需要将十六进制转换成十进制或者二进制，才能由十进制或者二进制转换成八进制。十六进制转十进制： 16进制就是逢16进1，但我们只有09这十个数字，所以我们用A，B，C，D，E，F这六个字母来分别表示10，11，12，13，14，15。 十六进制数的第0位的权值为16的0次方，第1位的权值为16的1次方，第2位的权值为16的2次方所以，在第N（N从0开始）位上，如果是数X（X大于等于0，并且X小于等于15，即：F）表示的大小为X*16的N次方。例如：2AF5第0位：5*160=5第1位：F*161=240第2位：A*163=2560第3位：2*164=8192所以转换成十进制数为：10997.31三、附：源代码#include#include#includelist2();int ANY_ten(int x,int num) int i,j=0;int s=0;for(i=1;num!=0;i*=x)if(num%10(x-1)j=1;break;elses+=(num%10)*i;num=num/10;if(j=1)printf(原数据出错！请重新输入:n);elseprintf(转换为十进制：%dnn,s);return s;void ten_ANY(int num,int y)int i;int arr30;for(i=0;i+)arri=num%y;num=num/y;if(num=0)break;printf(转换为 %d 进制：,y);for(;i=0;i-)switch(arri)case 10 : printf(A);break;case 11 :printf(B);break;case 12 :printf(C);break;case 13 :printf(D);break;case 14 :printf(E);break;case 15 :printf(F);break;case 16 :printf(G);break;case 17 :printf(H);break;case 18 :printf(I);break;case 19 :printf(J);break;default :printf(%d,arri);printf(nn);void list1()int i,a,m,num;char ch100;FILE *f;dogetchar();system(cls);printf( *n);printf( * *n);printf( * 数制转换器 *n);printf( * *n);printf( * 1 - 十进制转二进制 *n);printf( * 2 - 十进制转八进制 *n);printf( * 3 - 十进制转十六进制 *n);printf( * 4 - 二进制转十进制 *n);printf( * 5 - 八进制转十进制 *n);printf( * 6 - 十六进制转十进制 *n);printf( * 7 - 二进制转八进制 *n);printf( * 8 - 二进制转十六进制 *n);printf( * 0 - 返回 *n);printf( * * *n);printf( *n);loop:printf(请输入你所选择的序号: ); scanf(%d,&a); if(a!=0&a9) st:printf(n输入要转换的数: ); scanf(%s,&ch); f=fopen(num.txt,w); for(i=0;i=(int)strlen(ch);i+) fputc(chi,f); fclose(f); for(i=0;i=48&(int)(chi)=A&(int)(chi)0);void ANY_ch()int a,m,x,y,num;printf(请输入进制数: );scanf(%d,&x);printf(输入该 %d 进制数：,x);scanf(%d,&num);m=ANY_ten(x,num);printf( 是否将当前十进制数进一步转换: 1.是 2.否n); printf( 请选择: );loop2:scanf(%d,&a); switch(a) case 1:printf(转换的目标进制数为: ); scanf(%d,&y); ten_ANY(m,y);break; case 2:printf(t转换结束!);break; default:printf(选择有误! 请重选: );goto loop2;break; getchar();int list2()int b;doprintf( *n);printf( * 二十进制内任意进制转换! *n);printf( *n);printf(tt按Enter进入主菜单!);getchar();system(cls);printf( *n);printf( * 【主菜单】 *n);printf( * *n);printf( * 模式选择 *n);printf( * *n);printf( * 1 - 常见进制转换 *n);printf( * 2 - 自定义进制数转换 *n);printf( * 0 - 退出 *n);printf( * *n);printf( *n);loop1:printf( 请选择要执行的模式: ); scanf(%d,&b); switch(b) case 1: list1();break; /*常见进制转换菜单*/ case 2: ANY_ch();break; /*任意进制数之间转换*/ case 0: exit(0);break; default: printf(n您的输入有误，请重新选择!nn);goto loop1;break; getchar();while(b0);return 0;void main()list2();测试结果按Enter键进入主菜单，如图3.1所示：图3.1十进制转换为二进制选择1，进入常见进制转换菜单，如图3.2所示：图3.2十进制转换为二进制选择1，十进制转换为二进制函数，输入12,结果如图3.3所示：图3.3十进制转换为二进制选择2，十进制转换为八进制函数，输入20,结果如图3.4所示：图3.4十进制转换为八进制选择3，十进制转换为十六进制函数，输入30，结果如图3.5所示：图3.5十进制转换为十六进制选择4，二进制转换为十进制函数，输入131，结果如图3.6所示：图3.6二进制转换为十进制选择4，二进制转换为十进制函数，输入111，结果如图3.7所示：图3.7二进制转换为十进制选择5，八进制转换为十进制函数，输入171，结果如图3.8所示：图3.8八进制转换为十进制选择6，十六进制转换为十进制函数，输入19AF，结果如图3.9所示：图3.9十六进制转换为十进制选择7，二进制转换为八进制函数，输入1101，结果如图3.10所示：图3.10十六进制转换为十进制选择8，二进制转换为十六进制函数，输入11111，结果如图3.11所示：图3.11二进制转换为十六进制选择0，返回主菜单如图3.12所示：图3.12