长整数的四则运算

1、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

2、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） 

3、四、实验程序及分析#include <iostream>using namespace std; #include <math.h>#include <string.h>#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=

4、true; /默认为正数 digit=0; /默认为0 numeral0='0' friend ostream& operator <<(ostream& os,CLongInt& d); friend istream& 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)

5、; /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

6、d); CLongInt operator -(CLongInt d); CLongInt operator *(CLongInt d); ;void CLongInt:print() int i; if(symbol=false) cout<<"-" for(i=digit-1;i>=0;i-) cout<<numerali; /puts(numeral); int CLongInt:CompareLongInt(CLongInt c1,CLongInt c2) /0大于，1等于，2小于 int i; if(c1.symbol=c2.symb

7、ol) /比较的两者符号相同 if(c1.symbol=true) if(c1.digit>c2.digit) return 0; else if(c1.digit<c2.digit) return 2; else /两者长度相等 for(i=c1.digit-1;i>=0;i-) if(c1.numerali>c2.numerali) return 0; break; else if(c1.numerali<c2.numerali) return 2; break; if(i=-1) return 1; if(c1.symbol=false) if(c1.dig

8、it>c2.digit) return 2; else if(c1.digit<c2.digit) return 0; else /两者长度相等 for(i=c1.digit-1;i>=0;i-) if(c1.numerali>c2.numerali) return 2; break; else if(c1.numerali<c2.numerali) return 0; break; if(i=-1) return 1; else /比较的两者符号不同 if(c1.symbol=true) /前正后负 return 0; else if(c1.symbol!=tr

9、ue) return 2; void CLongInt:input(char *str) this->digit=0; int i=0,j=0; int len=strlen(str); char *s=(char*)str; if(*str<='9'&&*str>='0') this->symbol=true; this->digit = len; else if(*str='-') i+; this->digit = len-1; this->symbol=false; else if

10、(*str='+') i+; this->digit = len-1; this->symbol=true; else cout<<"数据输入错误,请重新输入!" return; while(i<len) /除了第一位其他位都应该是数字 if(si>'9'|si<'0') /cout<<"liufenfen"<<si<<endl; this->digit=0; cout<<"数据输入错误,请重新输入!&

11、quot; return; else this->numeralthis->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;i<c2.digit;i+) /cout<<

12、;"c1:"<<c1.numerali<<endl; /cout<<"c2:"<<c2.numerali<<endl; /cout<<"c1+c2:"<<(c1.numerali-'0')+(c2.numerali-'0')<<endl; temp.numerali=(c1.numerali-'0')+(c2.numerali-'0')+carry)%10 + 48; /转化成

13、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;i<c1.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

14、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;i<c1.digit;i+) /cout<<"c1:"<<c1.numerali<<endl; /cout<<"c2:"<<c2.

15、numerali<<endl; /=cout<<"c1+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 carr

16、y = 1; else carry=0; /每次进位后将进位清零 for(i=c1.digit;i<c2.digit;i+) /超越的位数 temp.numerali=(c2.numerali-'0')+carry)%10+48; if(c2.numerali-'0')+carry)/10=1) carry = 1; else carry=0; if(carry = 1) /最高位进位判断 temp.digit=c2.digit+1; temp.numeralc2.digit = '1' temp.numeralc2.digit+1 = &

17、#39;0' else temp.digit=c2.digit; temp.numeraltemp.digit = '0' return temp;CLongInt abs_minus(CLongInt c1,CLongInt c2) /绝对值相减 CLongInt temp; int carry=0; /carry表示借位 if(c1.digit>c2.digit) /前者位数大于后者 for(int k=0;k<c2.digit;k+) if(c1.numeralk='0'&&carry=1) c1.numeralk =

18、'9' carry = 1; else if(carry = 1) c1.numeralk=(c1.numeralk-'0') - 1 + 48; carry = 0; if(c1.numeralk<c2.numeralk) carry = 1; temp.numeralk = (c1.numeralk-'0')+10-(c2.numeralk-'0') + 48; else temp.numeralk = (c1.numeralk-'0')-(c2.numeralk-'0') + 48; f

19、or(int k=c2.digit;k<c1.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.d

20、igit-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;k<c2.digit;k+) if(c1.numeralk='0'&&carry=1) c1.numeralk = '9' carry = 1; else if(carry = 1) c1.numeralk=(c1.numeralk-'0&

21、#39;) - 1 + 48; if(c1.numeralk<c2.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; w

22、hile(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;i<c2.digit;i+) int cn=c2.numerali-'0' mid=abs_

23、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;i<c1.digit;i+) int mid=(c1.numerali-'0')*abs+carry; temp.numerali=mid%10 + 48; carry=mid/10; temp.numeralc1.digit = '0

24、' if(carry>0) 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;i<size;i+)/在移位后的数据后面添加size个0 temp.numerali = '0' temp.digit+=size; return temp;CLongInt CLongInt:o

25、perator +(CLongInt d) int i=0; CLongInt temp; if(symbol=d.symbol) /相加的两个数符号相同 temp=abs_add(* this,d); temp.symbol=symbol; else /如果两者符号不同 if(digit>d.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(numerali>d.numerali)

26、 /前者数值大于后者 temp.symbol=symbol; temp=abs_minus(*this, d); else if(numerali<d.numerali) /后者数值大于前者 temp.symbol=d.symbol; temp=abs_minus(d,*this); else temp.numeral0='0' /两者相等 temp.symbol=true; else /前者长度小于后者长度 temp=abs_minus(d ,*this); temp.symbol=d.symbol; return temp; CLongInt CLongInt:ope

27、rator -(CLongInt d) int i=0; CLongInt temp; if(this->symbol=d.symbol) /相减的两数符号相同 if(this->digit>d.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->numerali>d.numerali) /前者大于后者 temp=abs_minus(

28、*this, d); temp.symbol=symbol; break; else if(numerali<d.numerali) /后者大于前者 temp=abs_minus( d, * this); temp.symbol=(!d.symbol); break; if(i = -1) temp.numeral0='0' temp.digit=1; temp.numeral1='0' temp.symbol=true; else /前者位数小于后者 temp=abs_minus( d, * this); temp.symbol=(!d.symbol);

29、 else /相减两数符号相异 if(this->symbol=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.

30、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<&

31、lt;"* tt3 乘法运算 tt*n" cout<<"* tt4 比较大小tt*n" cout<<"* tt0 退出 tt t*n" cout<<"-n" cout<<"请输入指令：" cin>>command; switch(command) case '0': temp=0; cout<<"n-n" cout<<"n=>欢迎使用该系统!再见!<=n" cout<<"n-n" break; case '1': cout<<"请输入数据：" cin>>test1>>test2; t1.input(test1); t2.input(test2); cout<<"n运算的结果为: " t3=t1+t2; t3.print(); cout<<endl; break; case '2': cou