C++课程设计报告书- 编写程序精确计算100!的值

河北联合大学2012-2013第2学期《软件设计基础-C++》课程设计报告设计名称：编写程序精确计算100！的值姓名：学号：专业班级：学院：设计时间：设计地点：指导教师评语：教师评定教师评定：自评成绩：指导教师签字：年月日《软件设计基础-C++》课程设计报告第3页，共10页目录1.课程设计目的 32.课程设计任务与要求 33.课程设计说明书 44.课程设计成果 65.程序调试过程 76.设计问题的不足和改进方案 87.课程设计心得 98.参考文献 9

1．课程设计目的《软件设计基础-C++》课程设计是这门课程的实践性教学环节之一，本次设计结合实际应用的要求，使课程设计既覆盖C++的知识点，又接近工程实际需要。目的是通过课程设计的综合训练，培养学生实际分析问题、解决问题的能力，以及编程和动手能力，最终目标是通过课程设计这种形式，帮助学生系统掌握C++这门课程的主要内容，养成良好的编程习惯，更好的完成教学任务。2．课程设计任务与要求：要求：本次课程设计利用《软件设计基础-C++》课程中所学到的编程知识和编程技巧，完成具有一定难度和工作量的程序设计题目，帮助学生掌握编程、调试的基本技能，独立完成所布置的任务。要求：1、对系统进行功能需求分析2、设计合理的数据结构和系统框架3、编程简练，程序功能齐全，能正确运行4、说明书、流程图要清楚5、课题完成后必须按要求提交课程设计报告任务：问题描述：由于100！的结果不能够用C++中某种数据类型的变量进行精确的描述，因此需要采用一个大的数组，数组中每个元素存储一位数，这样一个非常大的数可以用一个大的数组来表示。问题的解决方案：根据问题描述，可以采用模拟人进行乘法的过程，进行计算100！的值。首先用一个大数组来描述一个小数1，然后让这个大数组所表示的数为这个大数组乘2的值；再让这个大数组所表示的数为这个大数组乘3的值；…依次类推，直到这个大数组所表示的数为这个大数组乘100的值。这样可求得100！的值。

3．课程设计说明书=1\*GB2⑴概要设计模块说明:在我的程序中主要有两个部分，分别是文件的写入与100阶乘的计算。在阶乘的计算中又使用了for循环嵌套外部循环是实现j的依次递增即相应阶乘中的一项，内部循环是通过模拟手工计算乘法过程来计算结果。最后又通过两个for循环来得结果。模块结构图：写入文件写入文件输入数据计算并输出结果结束=2\*GB2⑵详细设计开始打开开始打开/创建文件输入数据用for循环嵌套计算阶乘输出结果关闭文件结束各功能模块流程图：开始开始Ofstreamofs(“com.txt”,ios::trunc)写入文件的内容 ofs.close()结束图1写入文件流程图开始开始j=2;j<=n;j++i=0;i<N;i++s=a[i]*j+c;a[i]=s%10;c=s/10;for(i=N-1;i>=0;i--)//忽略前导零if(a[i])break;结束for(j=i;j>=0;j--)//倒序输出cout<<a[j];图2for循环嵌套求阶乘图4．课程设计成果#include<iostream>#defineN3000#include<cstring>#include<fstream>usingnamespacestd;inta[N];//定义数组intmain(){ ofstreamofs("com.txt",ios::trunc);//ios::trunc表示在打开文件前将文件清空,由于是写入,文件不存在则创建 if(!ofs) { cout<<"不能打开出文件"<<endl; return1; } intn,i,j,c,s; cin>>n; memset(a,0,sizeof(a));//数组清零 a[0]=1;//a[0]赋值为1 for(j=2;j<=n;j++)//乘以j { //开始阶乘，阶乘元素从2开始依次"登场" //按最基本的乘法运算思想来考虑，将临时结果的每位与阶乘元素相乘 c=0;//是否进位 for(i=0;i<N;i++) { s=a[i]*j+c;//相应阶乘中的一项与当前所得临时结果的某位//相乘（加上进位） a[i]=s%10;//更新临时结果的位上信息 c=s/10;//看是否有进位 } } for(i=N-1;i>=0;i--) if(a[i])break;//忽略前导零 for(j=i;j>=0;j--)//倒序输出 cout<<a[j]; ofs.close();//关闭文件}运行结果如下：5.程序调试过程步骤：1.输入数据100，输入完成后程序开始调用函数进行计算。2.100阶乘的计算是通过for循环嵌套来实现的，外部循环是实现j的依次递增即相应阶乘中的一项，内部循环是通过模拟手工计算乘法过程来计算结果，即由于100！的结果不能够用C++中某种数据类型的变量进行精确的描述，因此需要采用一个大的数组，数组的每一个元素表示一位十进制数字，高位在前，低位在后，这样一个非常大的数可以用一个大的数组来表示。以此模拟手工计算，例如：2234*8。我们将被乘数表示为一个数组A[],a[1],a[2],a[3],a[4]分别为2,2,3,4,a[0]置为0.Step1:从被乘数的个位a[4]起，取出一个数字4.Step2:与乘数8相乘，其积是两位数32，其个位数2作为结果的个位,存入a[4],十位数3存入进位c。Step3:取被乘数的上一位数字a[3]与乘数相乘，并加上上一步计算过程的进位C,得到27，将这个数的个位7作为结果的倒数第二位，存入a[3]，十位数2存入进位c。Step4：重复Step3,取a[i]（i依次为4,3,2,1）与乘数相乘并加上c,其个位仍存入a[i],十位数字存入c，直到i等于1为止。Step5:将最后一步的进位c作为积的最高位a[0]。3.在通过一个循环语句将大数组中的元素依照“从左至右，高位到低位”的顺序排列出来，最终在以循环语句进行顺序的颠倒得出结果。6.设计问题的不足和改进方案不足之处有二，一是没有运用相对好的递归函数，二是只有写入文件，没有读出文件改进方案：将程序改用递归函数来实现，进而优化程序；并用fstream来实现函数的读出，以实现以文件的形式保存计算过程。7.课程设计心得近一个月的课程设计结束了，感觉自己收获很大。这一个月的课程设计不仅是对我所学知识的检验，更是对我知识综合运用的实践。通过这次课程设计，我深深体会到“千里之行始于足下”这句千古名言的真正含义。只有平时努力学习，脚踏实地才能在应用的时候出彩！在课程设计过程中我也深深感受到了自己知识的匮乏，好多想法想去实现却又不知道方向，以致想法胎死腹中！但我也从中学会了好多，对于循环结构的应用变得得心应手了，也粗略涉及到了文件的有关知识。除此之外，我还学会了如何去把握一件事情，如何去做一件事情。做事之前要有准确的分析，这样会减少不必要的弯路，对于目标的实现起很大作用；做事的时候要有耐心，过程中寂寞、挫折不会少，只有耐得住性子才能成功。8.参考文献[1]

(美)

Bjarne

Stroustrup

著.

C++程序设计语言（特别版）.

(

裘宗燕

).北京：

机械工业出版社，2002.125~188

[2]

何渝编

著.计算机常用数值算法与程序[M].北京：人民邮电出版社，20