数制转换 C 数据结构课程设计

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1、 福建农林大学计算机与信息学院 计算机类 课程设计报告 课程名称： 数据结构课程设计 课程设计题目： 数制转换问题 姓 名： XIA 系： 计算机科学与技术 专 业： 计算机科学与技术 年 级： 2011级 学 号： 3116013131 指导教师： 刘必雄 职 称： 讲师 2011年 12月 24日 福建农林大学计算机与信息学院计算机类 课程设计结果评定 评语： 评分项目 分值 得分 综合运用知识能力和实践动手能力强，设计方案合理，计算、分析正确，设计成

2、果质量高； 40 设计态度认真，独立工作能力强，有独到见解，水平较高，并具有良好的团队协作精神； 40 设计报告条理清晰、论述充分、文字通顺、图表规范课程设计报告符合规范要求。 20 成绩： 指导教师签字： 任务下达日期： 评定日期： - 16 - 目 录 1. 设计目的 - 1 - 2. 设计要求 - 1 - 3. 设计方案 - 1 - 4. 设计内容 - 1 - 4.1 需求分析 - 1 - 4.1.1 输入的形式和输入值的范围 - 1 - 4.1.2 输出的形式 - 1 - 4.1.3 程序所能达到的功能 - 1 -

3、 4.1.4 测试数据： - 2 - 4.2 概要设计 - 3 - 4.2.1 抽象数据类型的定义 - 3 - 4.2.2 主控程序的流程 - 3 - 4.2.3 各程序模块之间的层次关系 - 3 - 4.3 详细设计 - 4 - 4.3.1 流程图 - 4 - 4.3.2 伪代码 - 5 - 4.4 调试分析 - 7 - 4.5 测试结果 - 9 - 4.5.1 键盘输入输出结果 - 9 - Ÿ 整数转换测试 - 9 - Ÿ 小数转换测试 - 9 - Ÿ 输入出错测试 - 10 - 4.5.2 文本输入输出结果 - 11 - 5. 总结 - 14 - 参考文

4、献 - 14 - 数制转换问题 1. 设计目的 实现二、八、十和十六进制不同数制数据之间的相互转换。 2. 设计要求 Ÿ 输入一种数的数据及数制，输出这个数的其他三种数制的表示。 Ÿ 输入的数包括整数和小数。 Ÿ 基于vc++6.0平台，用C语言实现程序设计。 3. 设计方案 用顺序栈实现数据的存入和读取 4. 设计内容 4.1 需求分析 1) 输入的形式和输入值的范围 Ÿ 先输入未转换前数的进制： 取值范围只能是2、8、10、16，输入其他数据则提示出错重输。 Ÿ 再输入该进制的数： 取值范围可以是原进制的整数或小数，根据提供的原数据的数制，通过ASCII码

5、判断每次输入的各个字符是否正确，如： 2进制只能输入1,0和小数点； 8进制只能输入0到7的数和小数点； 10进制只能输入0到9的数和小数点； 16进制只能输入输入0到9的数，A到F的字母和小数点； 输入其他字符则提示出错重输。 2) 输出的形式 Ÿ 分三行分别输出该数其他进制的表示。 3) 程序所能达到的功能 Ÿ 通过键盘输入、文本读取数据，检测输入的数与原进制是否有误； Ÿ 将输入的数（可以是整数或小数），转换成除本身的进制数外其他3种进制的数并输出； Ÿ 可以在数据转换后，选择是否退出或继续输入数据进行转换。 4) 测试数据： 正确的输入及其输出，示例整数：

6、 正确的输入及其输出，示例小数: 含错误的输入及其输出： 4.2 概要设计 1) 抽象数据类型的定义 typedef struct{int *b,*top; int size;}Stack；Stack S；//定义栈 int InitS(Stack &S) //构造空栈 int ClearS(Stack &S) //释放栈S int IsEmpty(Stack S) //判断栈是否为空,若空返回1,否则返回0 int Push(Stack &S , int e) //插入元素e为新的栈顶元素 int Pop(Stack &S, int &e) //删除S的栈顶元素,

7、用e返回其值 char c[1000]；//c[]存入未转换的数 int e,m,n,r,i,j； //定义全局变量 //e为栈顶元素临时变量,m为要转的进制数, n为转换前数的个数 //r是十进制转M进制的余数,i为自增变量,j存小数点后有几位小数用 float x,y,z；//定义全局变量 //x为要转换的十进制,y是转后的10进制数,z是十进制的小数部分 2) 主控程序的流程 Ÿ 首先接收未转换前数的进制m及数据，判断是否非法做出提示； Ÿ 用c[]数组接收数据，有小数得记下小数位数j。 当接收的数据为十进制则用float(atof(c))转成小数给全局变量x；

8、若接收的数据为其他进制数则逐个读取Push(S,c[i])入栈。 Ÿ 根据全局变量m判断要调用的函数： DtoM(float a,int b) 十进制转换成其他进制的函数， MtoD()其他进制转换为十进制的函数。 Ÿ 在DtoM(float,int)函数中，接收形参为要转换的十进制数和要转成的数制。先判断数据是否有小数，有小数则先转换小数部分的存入zz[]。输出时先输出转换的整数部分，有小数再读取zz[]逐个输出小数部分。 Ÿ 在MtoD()函数中，由j判断数据是否有小数，若有小数先转换小数部分。输出时将转后的小数部分(若有)累加上整数部分输出。 Ÿ 转换完成后，清除栈，由用户选

9、择是否继续输入数据转换或退出。 3) 各程序模块之间的层次关系 void DtoM(float a,int b) //十进制转换成其他进制的函数 void MtoD()//其他进制转换为十进制的函数 void main()//根据输入数据调用MtoD()和DtoM()函数对数据转换 注：其他非十进制的数转换时，都先调用MtoD()转成十进制，得到float类型数存入全局变量y，再调用DtoM(y,m)转成需要的进制。 4.3 详细设计 Ÿ 流程图： m=16 m=8 m=10 m=2 N Y Y Y N N 开始 m->未转换前数的进制 合法 c[]-

10、>要转换的数 合法 switch(m) x=float(atof(c)) DtoM(x,2) DtoM(x,8) DtoM(x,16) MtoD() DtoM(y,8) DtoM(y,16) 继续 退出 MtoD() DtoM(y,2) DtoM(y,16) MtoD() DtoM(y,2) DtoM(y,8) Ÿ 伪代码： //十进制转换成其他进制的函数DtoM()// void DtoM(float a,int b) { z=a-(in

11、t)a;//取小数部分 int zz[20];//存转后的小数部分 i=0; if(z)//有小数 { while(z) { zz[i]=int(z*b); i++; z=z*b-int(z*b); } n=i; } while((int)a) { r=(int)a%b; if(r>9) r=r+55; Push(S,r); //压入栈 a=a/b; //转换成b进制 } printf("\t该数<%d>进制的结果是：",b); while(!IsEmpty(S))

12、 { Pop(S,e); //弹出栈 if(e>=65) printf("%c",e); else printf("%d",e); } if(i)//有小数 { printf(".");//小数点 for(i=0;i

13、op(S,e); if(e>=65) e=e-55;//转字母 else e=e-48;//转数字 y+=1/((float)pow(m,j))*e; //1除(e乘(m的j次方)） j--; } Pop(S,e);//小数点抛出 } while(!IsEmpty(S)) { Pop(S,e); if(e>=65) e=e-55;//转字母 else e=e-48;//转数字 y+=(int)pow(m,i)*e; //e乘(m的i次方) i++; }

14、 printf("\t该数<10>进制的结果是："); if((int)y==y) printf("%.0f \n",y); else printf("%f \n",y);//有小数 return; } //-------主函数main()-----// void main() { freopen("DS1.in", "r", stdin); freopen("DS1.out", "w", stdout); //界面功能说明 printf("\n");printf("\n"); printf("\t▉▊▊▋▍▎▏=数

15、制转换器= ▏▎▍▋▊▊▉\n"); printf("\n"); printf(" -[实现 2 \\8 \\10 \\16 进制数据之间的转换]-\n"); printf("\t| ◆先输入未转换前数的数制类型 |\n"); printf("\t| ◆再输入未转换的数 |\n"); printf("\t| <该数可以是整数或小数> |\n"); printf("\t| ●程序将输出该数的其他进制形式 |\n"); printf("\t|

16、 |\n"); printf(" -----------========"); printf("========------------\n"); printf("\n"); printf("\n"); First: int f=1; //判断标识 InitS(S); //构造一个空栈 printf("\t请输入未转换前数的进制："); while(f) { if(scanf("%d",&m)==EOF||m!=2&&m!=8&&m!=10&&m!=16) pri

17、ntf("\t▲输入有误,请重新输入<2 or 8 or 10 or 16>："); else f=0; } printf("\t请输入该数："); Second: scanf("%s",c); n=strlen(c); f=0; //判断标识 for(i=0;i49||c[i]<46||c[i]==47)f=1;break;} case 8: {if(c[i]>55||c[i]<46||c[i]==47)f=1;br

18、eak;} case 10: {if(c[i]>57||c[i]<46||c[i]==47)f=1;break;} case 16: {if(c[i]>70||(c[i]>57&&c[i]<65)||c[i]<46||c[i]==47) f=1;break;} default:break; }//有错f=1; } if(f)//检查输入格式是否有误 { printf("\t▲输入有误,请重新输入："); goto Second; } if(m!=10) //其他进制转换成十进制 { j=0; for(i=0;

19、i

20、y,16);break;} case 16: {MtoD();DtoM(y,2);DtoM(y,8);break;} default:break; } ClearS(S); //释放栈S printf("\n"); printf(" -----------========"); printf("========------------\n"); printf("\t是否继续? 继续【1】or 退出【0】:"); scanf("%d",&f); if(f) { printf("\n");goto First; } }

21、 4.4 调试分析 n 难点：检查输入格式是否有误 n 解决： 通过ASCII码判断每次输入的各个字符是否正确，如： 2进制只能输入1,0和小数点； 8进制只能输入0到7的数和小数点； 10进制只能输入0到9的数和小数点； 16进制只能输入0到9的数，A到F的字母和小数点； 用f判断标识，输入其他字符则将f=1提示出错重输。 n 代码示例： main（） { …… f=0; for(i=0;i49||c[i]<46||c[i]==47)

22、f=1;break;} case 8: {if(c[i]>55||c[i]<46||c[i]==47)f=1;break;} case 10:{if(c[i]>57||c[i]<46||c[i]==47)f=1;break;} case 16:{if(c[i]>70||(c[i]>57&&c[i]<65)||c[i]<46||c[i]==47) f=1;break;} default:break; }//有错f=1; } …… } n 难点：取未转换十进制的小数部分，并输出转换后的相应的进制格式 n 解决：使用强制转换，转义符号

23、 %X、%.0f n 代码示例： void DtoM(float a,int b) //十进制转换成其他进制的函数 { …… z=a-(int)a;// 用强制转换取小数部分 int zz[10];//存转后的小数部分 i=0; if(i)//有小数 { printf(".");//小数点 for(i=0;i

24、该数<10>进制的结果是："); if((int)y==y) printf("%.0f \n",y); //小数部分没有有效数字，用%.0f去除小数点后的0 else printf("%f \n",y);//有小数 return; } n 难点：求输入数据小数点后有几位 n 解决：用scanf("%s",c)将输入数存入数组中， 用n=strlen(c)得到长度， 用j存小数位数：for(i=0;i

25、 Ÿ 小数转换测试 Ÿ 输入出错测试 l 文本输入输出结果： Ÿ //DS1.in 整数转换测试 DS1.in DS1.out 2 1101 1 8 765 1 10 11 1 16 4A3 0 ▉▊▊▋▍▎▏=数制转换器= ▏▎▍▋▊▊▉ -[实现 2 \8 \10 \16 进制数据之间的转换]- | | | ◆先输入未转

26、换前数的数制类型 | | ◆再输入未转换的数 | | <该数可以是整数或小数> | | ●程序将输出该数的其他进制形式 | | | -----------================------------ 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： 该数<10>进制的结果是：13 该数<8>进制的结果是：15 该数<16>进制的结果是：D --

27、---------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： 该数<10>进制的结果是：501 该数<2>进制的结果是：111110101 该数<16>进制的结果是：1F5 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： 该数<2>进制的结果是：1011 该数<8>进制的结果是：13 该数<16>进制的结果是：B

28、 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： 该数<10>进制的结果是：1187 该数<2>进制的结果是：10010100011 该数<8>进制的结果是：2243 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: Ÿ //DS2.in 小数转换测试 DS2.in DS2.out 2 1101.1011 1 8 765.2 1

29、 10 11.125 1 16 4A3.2 0 ▉▊▊▋▍▎▏=数制转换器= ▏▎▍▋▊▊▉ -[实现 2 \8 \10 \16 进制数据之间的转换]- | | | ◆先输入未转换前数的数制类型 | | ◆再输入未转换的数 | | <该数可以是整数或小数> | | ●程序将输出该数的其他进制形式 | |

30、 | -----------================------------ 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： 该数<10>进制的结果是：13.687500 该数<8>进制的结果是：15.54 该数<16>进制的结果是：D.B -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： 该数<10>进制的结果是：501.250000 该数<2>进制的结果是：111110101

31、.01 该数<16>进制的结果是：1F5.4 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： 该数<2>进制的结果是：1011.001 该数<8>进制的结果是：13.1 该数<16>进制的结果是：B.2 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： 该数<10>进制的结果是：1187.

32、125000 该数<2>进制的结果是：10010100011.001 该数<8>进制的结果是：2243.1 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: Ÿ //DS3.in 输入出错测试 DS3.in DS3.out 9 2 b 12 110 1 8 z.2 8 67 1 10 11.a wd 90.25 1 16 89G A6.5 0 ▉▊▊▋▍▎▏=数制转换器= ▏▎▍▋▊▊▉ -[实现 2 \

33、8 \10 \16 进制数据之间的转换]- | | | ◆先输入未转换前数的数制类型 | | ◆再输入未转换的数 | | <该数可以是整数或小数> | | ●程序将输出该数的其他进制形式 | | | -----------================------------ 请输入未转换前数

34、的进制： ▲输入有误,请重新输入<2 or 8 or 10 or 16>： 请输入该数： ▲输入有误,请重新输入： ▲输入有误,请重新输入： 该数<10>进制的结果是：6 该数<8>进制的结果是：6 该数<16>进制的结果是：6 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： ▲输入有误,请重新输入： ▲输入有误,请重新输入： 该数<10>进制的结果是：55 该数<2>进制的结果是：110111 该数<16>进制的结果是：

35、37 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： ▲输入有误,请重新输入： ▲输入有误,请重新输入： 该数<2>进制的结果是：1011010.01 该数<8>进制的结果是：132.2 该数<16>进制的结果是：5A.4 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 请输入未转换前数的进制： 请输入该数： ▲输入有误,请重新输入：

36、 该数<10>进制的结果是：166.312500 该数<2>进制的结果是：10100110.0101 该数<8>进制的结果是：246.24 -----------================------------ 是否继续? 继续【1】or 退出【0】: 4.6 用户使用说明 Ÿ 第一次输入：未转换前数的进制 （只能输入2或8或10或16，输入其他数据则提示出错重输） Ÿ 第二次输入：该进制的数 （取值范围应当是原进制的整数或小数。如：2进制只能输入1,0和小数点；8进制只能输入0到7的数和小数点；10进制只能输入0到9的数和小数点；1

37、6进制只能输入0到9的数，A到F的字母和小数点；输入其他字符则提示出错重输。） Ÿ 程序将自动分三行分别输出该数其他进制的表示。 【注】: 小数转换的算法不是互逆的。 输入非十进制（2、8、16进制）的小数可以成功转成其他进制的小数； 但不是任意的十进制的小数能完全转成非十进制（2、8、16进制）的小数。 程序目前仍然有Bug，对输入十进制的小数的判断还未完成。 5. 总结 通过本次课程设计，我认识到熟练掌握基础算法的重要性，对栈的含义及其基本算法有了更好的理解和应用。栈“先进后出”的算法加上Push()和Pop() 方便了对要转换的数进行读取，和对转换后数倒置的输出。

38、 在编写过程中常遇到的不少问题，例如：变量类型的转换和ASCII码转义字符的应用，变量的定义和范围，算法循环语句的退出条件等，我通过不断调试，翻阅课本和网上搜索材料得到了解决，也认识到这些细节上的处理更当注意。在调试时，学会了在有问题的地方注释并能经常使用printf()函数测试输出结果。在测试时，对测试数据的选取更当考虑全面，能检测错误输入并进行提示。 通过这次实验，我学会运用课本和老师平时讲授知识进行切身实践，通过网络搜索学到了新的库函数，提高了我实际编写程序的能力。 参考文献 [1] 宁正元，王秀丽.算法与数据结构［M］.北京：清华大学出版社，2006.01. [2] 宁正元，王秀丽，林大辉.算法与数据结构习题精解和实验指导［M］.北京，2007.05.