一、 实验环境
VC6.0
二、 实验目的
实现大整数(100位整数)的加减乘除运算。
三、 实验内容
1. 用C语言实现串的存储结构——顺序串 ;
2. 利用串解决实际应用问题(实现大整数计算器)。实现串的基本操作(求串长、复制串、串比较、串连接、插入串、删除串)及模式匹配算法:BF(BruteForce)算法或KMP(Knuth、Morris、Pratt)算法的相关函数子程序。
3. 利用串解决实际应用问题(实现大整数计算器)。
四. 数据结构与算法思想描述
由于整型数的位数有限,因此整型数不能满足大整数(超长整数)的运算要求 。大整数计算器是利用字符串来表示大整数,即用字符串的一位字符表示大整数的一位数值,然后根据四则运算规则实现大整数的四则运算。
具体思想步骤如下:
(1) 循环主菜单,菜单选项包括输入两个操作数,加减乘除运算,退出计算器。
(2)加法:从最低位(即字符串的最后一个字符)开始逐位相加,若结果未达到或超过10,则相加结果即为本位计算结果;否则,产生进位1预存计入上一位;将该位计算结果存入另一个字符型数组的相应位中(即将计算结果存入另一字符型数组中);直至加完大整数所有位为止。
(3)减法:首先判断被减数和减数哪个大(做长度判断),从而可决定结果为正数还是负数。然后用长的减去短的,还是从最低位开始逐位相减,不够减时则向上一位借位(即进位为-1),同时将该位计算结果存入另一个字符型数组的相应位中,直至求出每一位的结果
(4)乘法:相当于做若干次加法。被乘数自己加自己共做(乘数-1)次加法(即每做一次加法乘数减1,直到乘数减为1时为止)。
(5)除法:相当于做若干次减法。从被除数里不断减去除数,直到被除数减到小于除数时(不够减时)为止,已做减法的次数即为商,减后的剩余部分(不够减的部分)即为余数。
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>typedef struct node{ char s[1000]; int len;}sstring;void init(sstring *a,char *data){//将字符串赋值到串里。 int i,j; j=strlen(data); for(i=0;i<j;i++){ a->s[i]=0; a->s[i]=data[i]; } a->s[i]=' '; a->len=j;}int com(sstring *a1,sstring *b1){//比较两数的大小。 if(a1->len>b1->len){ return 1;} else if(a1->len==b1->len) { int i=0; while(a1->s[i]==b1->s[i]&&i<a1->len){ i++; } if(i==a1->len) return 0; else if(a1->s[i]>b1->s[i]) return 1; else return -1; } else return -1;}void add(sstring *a1,sstring *b1,sstring *c1){ char pp[100]; int a[100];//加数 int b[100];//被加数 int c[100]={0};//和 int i,j=0,k;//i用来循环,j表示进位 ,两加数中较小加数的长度放到k里 int l1,l2,d; l1=a1->len; l2=b1->len; k=l1>l2?l2:l1; for(i=0;i<a1->len;i++){//字符串逆序导入数组中 a[i]=a1->s[l1-1-i]-'0'; } for(i=0;i<b1->len;i++){ b[i]=b1->s[l2-1-i]-'0'; } for(i=0;i<k;i++){ d=a[i]+b[i]+j; j=d/10; c[i]=d%10; } while(i<l1){ d=a[i]+j; j=d/10; c[i]=d%10; i++; } while(i<l2){ d=b[i]+j; j=d/10; c[i]=d%10; i++; } if(j>0){c[i]=j;i++;} for(j=0,k=i-1;k>-1;k--,j++) pp[j]=c[k]+'0'; pp[j]=' '; init(c1,pp);}void subtract(sstring *a1,sstring *b1,sstring *c1){ int a[100];//把较大的数放于减数 int b[100];//把较小的数放于被减数 int c[100]={0};//差 int i,j,k;//i用来循环 ,两加数中较大加数的长度放到j里,两加数中较小加数的长度放到k里 int flag;//标志结果为正还是负。 int l1,l2; char pp[100]; l1=a1->len; l2=b1->len; k=l1>l2?l2:l1; j=l1<l2?l2:l1; if(strcmp(a1->s,b1->s)==0){ init(c1,"0"); } else{ if(com(a1,b1)>=0){//减数必须大于被减数。方便计算。如果小于,就调换位置。 flag=0; for(i=0;i<l1;i++){//字符串逆序导入数组中 a[i]=a1->s[l1-1-i]-'0'; } for(i=0;i<l2;i++){ b[i]=b1->s[l2-1-i]-'0'; } } else{ flag=1; for(i=0;i<l2;i++){ a[i]=b1->s[l2-1-i]-'0'; } for(i=0;i<l1;i++){ b[i]=a1->s[l1-1-i]-'0'; } } for(i=0;i<k;i++){ if(a[i]>=b[i]) c[i]=a[i]-b[i]; else{ c[i]=a[i]+10-b[i]; --a[i+1]; } } while(i<j){ if(a[i]>=0) c[i]=a[i]; else{ c[i]=a[i]+10; --a[i+1]; } i++; } while(c[i-1]==0) i--; j=0; if(flag==1) pp[j++]='-'; for(k=i-1;k>-1;k--,j++) pp[j]=c[k]+'0'; pp[j]=' '; init(c1,pp); }}void multiply(sstring *a1,sstring *b1,sstring *c1){ int a[100]; int b[100]; int c[100]={0}; int d,i,j,k;//i,j用来循环 int flag=0;//进位 int l1,l2; l1=a1->len; l2=b1->len; init(c1,"0"); for(i=0;i<a1->len;i++){ a[i]=a1->s[l1-1-i]-'0'; } for(i=0;i<b1->len;i++){ b[i]=b1->s[l2-1-i]-'0'; } for(i=0;i<l2;i++){ flag=0; for(j=0;j<l1;j++){ d=a[j]*b[i]+flag; c[j]=d%10; flag=d/10; } if(flag>0){ c[j]=flag; j++; } while(c[j-1]==0)j--; char str[100]; for(k=0;k<j;k++) str[k]=c[j-1-k]+'0'; for(j=0;j<i;j++)str[k++]='0'; str[k]=' '; sstring *ff; ff=(node *)malloc(sizeof(node)); init(ff,str); add(c1,ff,c1); }}void one(char *a){ int i,l=strlen(a); int carry=1; char t; for(i=0;i<l;i++){ t=a[i]+carry; if(t>9+'0'){ t='0'; carry=1; } else{ carry=0; } a[i]=t; } if(carry==1)a[i++]='1'; a[i]=' ';}void divide(sstring *a1,sstring *b1,sstring *c1,sstring *d1){//C为商,D为余数 // int i,j,k, char t[100]={0}; char b[2]="0"; if(com(a1,b1)==0){ init(d1,"0"); init(c1,"1"); } else if(com(a1,b1)<0){ init(d1,a1->s ); init(c1,"0"); } else{ sstring *aa; aa=(node *)malloc(sizeof(node)); init(aa,a1->s); while(com(aa,b1)>=0){ subtract(aa,b1,c1); init(aa,c1->s); one(t); } init(c1,t); init(d1,aa->s); }}int main(){ int flag=1; while(flag){ printf("n--------------------------------大整数计算器----------------------------------n"); printf("n *************** 0,退出 1,输入两个操作数 2,两数相加 ************* n"); printf("n *************** 3,两数相减 4,两数相乘 5,两数相除*************n"); printf("n 提示:按相应数字进行相应操作,请先输入操作数再进行运算 n"); printf("n----------------------------------------------------------------------------n"); scanf("%d",&flag); sstring *a,*b,*c; a=(node *)malloc(sizeof(node)); b=(node *)malloc(sizeof(node)); c=(node *)malloc(sizeof(node)); if(flag==1){ printf("n 请输入操作数: n"); char a1[100],b1[100]; scanf("%s",&a1); scanf("%s",&b1); init(a,a1); init(b,b1); int co; printf("n 请输入运算操作: n"); scanf("%d",&co); while(co){ if(co==1){ printf("n 请重新输入操作数 !!n"); break; } else if(co==2){ add(a,b,c); printf("两者之和为:%sn",c->s); } else if(co==3){ subtract(a,b,c); printf("两者之差为:%sn",c->s); } else if(co==4){ multiply(a,b,c); printf("两者之积为:%sn",c->s); } else if(co==5){ sstring *d; d=(node *)malloc(sizeof(node)); if(strcmp(b->s,"0")==0) { printf("除数不能为0");break;} else{ divide(a,b,c,d); printf("商为: ") ; int i=strlen(c->s)-1; for(;i>=0;i--){ printf("%c",c->s[i]); } printf(" 醉熏的网络:%s ",d->s); } } else { printf("n 输入错误,请重新输入!!!n"); } printf("n 请输入运算操作: n"); scanf("%d",&co); } } else if(flag==0){ printf("n 退出该计算器。 n"); } else{ printf("n 输入错误,请重新输入!!!n"); } } return 0;}
结果图:
这个东东呢,希望和大家一起探讨。大数的乘除法运用的是比较笨拙的方法。如果你们有比较好的方法可以介绍给我吗?
~~~~加油~~~~~