长整数的四则运算.doc

天津理工大学实验报告学院（系）名称：计算机与通信工程学院姓名黄雅娇学号20145777专业信息安全班级四班 实验项目长整数四则运算计算器课程名称数据结构与算法课程代码0661013实验时间2016年03月15日实验地点主校区软件实验室 7-215批改意见成绩教师签字： 1、 实验目的：2、 本实验的目的是进一步理解双向循环表的逻辑结构和存储结构，进一步提高使用理论知识指导解决实际问题的能力。二、实验问题描述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。三、实验步骤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）四、实验程序及分析#include using namespace std; #include #include #define Max 1024class CLongInt bool symbol; /数字符号 int digit; /数字位数 char numeralMax; /用来存放各位的数字public: CLongInt(char* str) symbol=true; digit=0; memset(numeral,0,Max); input(str); CLongInt() symbol=true; /默认为正数 digit=0; /默认为0 numeral0=0; friend ostream& operator (istream& is,CLongInt& d); friend CLongInt abs_add(CLongInt c1,CLongInt c2); /绝对值相加 friend CLongInt abs_minus(CLongInt c1,CLongInt c2); /绝对值相减 friend CLongInt abs_mul(CLongInt c1,CLongInt c2); /绝对值相乘 friend CLongInt abs_mul(CLongInt c1,int abs,int size); /friend CLongInt abs_div(CLongInt c1,CLongInt c2); /绝对值相除 int CompareLongInt(CLongInt c1,CLongInt c2); / 比较长整数大小 void input(char* str); void print(); CLongInt operator +(CLongInt d); CLongInt operator -(CLongInt d); CLongInt operator *(CLongInt d); ;void CLongInt:print() int i; if(symbol=false) cout=0;i-) coutc2.digit) return 0; else if(c1.digit=0;i-) if(c1.numeralic2.numerali) return 0; break; else if(c1.numeralic2.digit) return 2; else if(c1.digit=0;i-) if(c1.numeralic2.numerali) return 2; break; else if(c1.numeralidigit=0; int i=0,j=0; int len=strlen(str); char *s=(char*)str; if(*str=0) this-symbol=true; this-digit = len; else if(*str=-) i+; this-digit = len-1; this-symbol=false; else if(*str=+) i+; this-digit = len-1; this-symbol=true; else cout数据输入错误,请重新输入!; return; while(i9|si0) /coutliufenfensidigit=0; coutnumeralthis-digit-j-1=si; /除去正负号 this-numeralthis-digit = 0; i+; j+; CLongInt abs_add(CLongInt c1,CLongInt c2) /绝对值相加 CLongInt temp; int carry = 0; /标记进位 int i,number = 0; if(c1.digit=c2.digit) /前一个数比后一个数位数要大 for(i=0;ic2.digit;i+) /coutc1:c1.numeraliendl; /coutc2:c2.numeraliendl; /coutc1+c2:(c1.numerali-0)+(c2.numerali-0)endl; temp.numerali=(c1.numerali-0)+(c2.numerali-0)+carry)%10 + 48; /转化成数字运算然后转化成字符 /每次进位后将进位清零 if(c1.numerali-0)+(c2.numerali-0)+carry)/10=1) /有进位 carry = 1; else carry=0; for(i=c2.digit;ic1.digit;i+) /超越的位数 temp.numerali=(c1.numerali-0)+carry)%10+48; if(c1.numerali-0)+carry)/10=1) carry = 1; else carry=0; if(carry = 1) /最高位进位判断 temp.digit=c1.digit+1; temp.numeralc1.digit = 1; temp.numeralc1.digit+1 = 0; else temp.digit=c1.digit; temp.numeralc1.digit = 0; else /后一个位数要大 for(i=0;ic1.digit;i+) /coutc1:c1.numeraliendl; /coutc2:c2.numeraliendl; /=coutc1+c2:(c1.numerali-0)+(c2.numerali-0)endl; temp.numerali=(c1.numerali-0)+(c2.numerali-0)+carry)%10 + 48;/转化成数字运算然后转化成字符 if(c1.numerali-0)+(c2.numerali-0)+carry)/10=1) /有进位 carry = 1; else carry=0; /每次进位后将进位清零 for(i=c1.digit;ic2.digit) /前者位数大于后者 for(int k=0;kc2.digit;k+) if(c1.numeralk=0&carry=1) c1.numeralk = 9; carry = 1; else if(carry = 1) c1.numeralk=(c1.numeralk-0) - 1 + 48; carry = 0; if(c1.numeralkc2.numeralk) carry = 1; temp.numeralk = (c1.numeralk-0)+10-(c2.numeralk-0) + 48; else temp.numeralk = (c1.numeralk-0)-(c2.numeralk-0) + 48; for(int k=c2.digit;kc1.digit;k+) if(c1.numeralk=0&carry=1) temp.numeralk = 9; carry = 1; else if(carry = 1) temp.numeralk=(c1.numeralk-0) - 1 + 48; carry = 0; else temp.numeralk = c1.numeralk; temp.digit=c1.digit; temp.numeralc1.digit = 0; int k=c1.digit-1; while(temp.numeralk=0) temp.digit-; temp.numeralk = 0; k-; else if(c1.digit=c2.digit) /两者位数相等且前者大于后者 carry=0; for(int k=0;kc2.digit;k+) if(c1.numeralk=0&carry=1) c1.numeralk = 9; carry = 1; else if(carry = 1) c1.numeralk=(c1.numeralk-0) - 1 + 48; if(c1.numeralkc2.numeralk) carry = 1; temp.numeralk = (c1.numeralk-0)+10-(c2.numeralk-0) + 48; else carry = 0; temp.numeralk = (c1.numeralk-0)-(c2.numeralk-0) + 48; temp.digit=c1.digit; temp.numeralc1.digit = 0; int k=c1.digit-1; while(temp.numeralk=0) temp.digit-; temp.numeralk = 0; k-; return temp;CLongInt abs_mul(CLongInt c1,CLongInt c2) /绝对值相乘 CLongInt temp,mid; /中间值 int i; temp.numeral0=0; temp.digit=1; temp.numeral1=0; for(i=0;ic2.digit;i+) int cn=c2.numerali-0; mid=abs_mul(c1,cn,i); temp=abs_add(temp,mid); return temp;CLongInt abs_mul(CLongInt c1,int abs,int size) /单位数与长整数相乘 CLongInt temp; int i,carry=0; temp.digit=c1.digit; for(i=0;i0) temp.digit+; temp.numeralc1.digit = carry + 48; temp.numeraltemp.digit = 0; if(size!=0) for(i=temp.digit;i=0;i-) temp.numerali+size = temp.numerali; for(i=0;id.digit) /前者大于后者 temp=abs_minus(* this,d); /做减法 temp.symbol=symbol; else if(digit=d.digit) /两者长度相等 for(i=digit-1;i=0;i-) if(numeralid.numerali) /前者数值大于后者 temp.symbol=symbol; temp=abs_minus(*this, d); else if(numeralisymbol=d.symbol) /相减的两数符号相同 if(this-digitd.digit) /前者位数大于后者位数 temp=abs_minus(*this,d); temp.symbol=symbol; else if(this-digit=d.digit) /前者位数等于后者位数 for(i=digit-1;i=0;i-) if(this-numeralid.numerali) /前者大于后者 temp=abs_minus(*this, d); temp.symbol=symbol; break; else if(numeralisymbol=true & d.symbol=false) temp=abs_add(* this , d); temp.symbol=true; else if(this-symbol=false &d.symbol=true) temp=abs_add(* this , d); temp.symbol=false; return temp;CLongInt CLongInt:operator *(CLongInt d) / 重载乘法 int i=0; CLongInt temp; temp.symbol=symbold.symbol; temp=abs_mul(* this, d); return temp; int main(void) char test1128,test2128; int temp=1; char command; CLongInt t1,t2,t3; while(temp) cout-n; cout*n; cout* tt1 加法运算 tt*n; cout* tt2 减法运算 tt*n; cout* tt3 乘法运算 tt*n; cout* tt4 比较大小tt*n; cout* tt0 退出 tt t*n; cout-n; coutcommand; switch(command) case 0: temp=0; coutn-n; cout欢迎使用该系统!再见!=n; coutn-n; break; case 1: couttest1test2; t1.input(test1); t2.input(test2); coutn运算的结果为: ; t3=t1+t2; t3.print(); coutendl; break; case 2: couttest1; cintest2; t1.input(test1); t2