數(shù)制轉換 C 數(shù)據結構課程設計

福建農林大學計算機與信息學院計算機類課程設計報告課程名稱：數(shù)據結構課程設計課程設計題目：數(shù)制轉換問題姓 名：XIA系：計算機科學與技術專 業(yè)：計算機科學與技術年 級：2011級學 號：3116013131指導教師：劉必雄職 稱：講師2011年 12月 24日福建農林大學計算機與信息學院計算機類課程設計結果評定評語：評分項目分值得分綜合運用知識能力和實踐動手能力強，設計方案合理，計算、分析正確，設計成果質量高；40設計態(tài)度認真，獨立工作能力強，有獨到見解，水平較高，并具有良好的團隊協(xié)作精神；40設計報告條理清晰、論述充分、文字通順、圖表規(guī)范課程設計報告符合規(guī)范要求。20成績：指導教師簽字：任務下達日期：評定日期：- 16 -目 錄1.設計目的- 1 -2.設計要求- 1 -3.設計方案- 1 -4.設計內容- 1 -4.1需求分析- 1 -4.1.1輸入的形式和輸入值的范圍- 1 -4.1.2輸出的形式- 1 -4.1.3程序所能達到的功能- 1 -4.1.4測試數(shù)據：- 2 -4.2概要設計- 3 -4.2.1抽象數(shù)據類型的定義- 3 -4.2.2主控程序的流程- 3 -4.2.3各程序模塊之間的層次關系- 3 -4.3詳細設計- 4 -4.3.1流程圖- 4 -4.3.2偽代碼- 5 -4.4調試分析- 7 -4.5測試結果- 9 -4.5.1鍵盤輸入輸出結果- 9 - 整數(shù)轉換測試- 9 - 小數(shù)轉換測試- 9 - 輸入出錯測試- 10 -4.5.2文本輸入輸出結果- 11 -5.總結- 14 -參考文獻- 14 -數(shù)制轉換問題1. 設計目的實現(xiàn)二、八、十和十六進制不同數(shù)制數(shù)據之間的相互轉換。2. 設計要求 輸入一種數(shù)的數(shù)據及數(shù)制，輸出這個數(shù)的其他三種數(shù)制的表示。 輸入的數(shù)包括整數(shù)和小數(shù)。 基于vc+6.0平臺，用C語言實現(xiàn)程序設計。3. 設計方案用順序棧實現(xiàn)數(shù)據的存入和讀取4. 設計內容4.1 需求分析1) 輸入的形式和輸入值的范圍 先輸入未轉換前數(shù)的進制：取值范圍只能是2、8、10、16，輸入其他數(shù)據則提示出錯重輸。 再輸入該進制的數(shù)：取值范圍可以是原進制的整數(shù)或小數(shù)，根據提供的原數(shù)據的數(shù)制，通過ASCII碼判斷每次輸入的各個字符是否正確，如：2進制只能輸入1,0和小數(shù)點；8進制只能輸入0到7的數(shù)和小數(shù)點；10進制只能輸入0到9的數(shù)和小數(shù)點；16進制只能輸入輸入0到9的數(shù)，A到F的字母和小數(shù)點；輸入其他字符則提示出錯重輸。2) 輸出的形式 分三行分別輸出該數(shù)其他進制的表示。3) 程序所能達到的功能 通過鍵盤輸入、文本讀取數(shù)據，檢測輸入的數(shù)與原進制是否有誤； 將輸入的數(shù)（可以是整數(shù)或小數(shù)），轉換成除本身的進制數(shù)外其他3種進制的數(shù)并輸出； 可以在數(shù)據轉換后，選擇是否退出或繼續(xù)輸入數(shù)據進行轉換。4) 測試數(shù)據：正確的輸入及其輸出，示例整數(shù)：正確的輸入及其輸出，示例小數(shù):含錯誤的輸入及其輸出：4.2 概要設計1) 抽象數(shù)據類型的定義typedef structint *b,*top; int size;Stack；Stack S；/定義棧int InitS(Stack &S) /構造空棧int ClearS(Stack &S) /釋放棧Sint IsEmpty(Stack S) /判斷棧是否為空,若空返回1,否則返回0int Push(Stack &S , int e) /插入元素e為新的棧頂元素int Pop(Stack &S, int &e) /刪除S的棧頂元素,用e返回其值char c1000；/c存入未轉換的數(shù)int e,m,n,r,i,j； /定義全局變量/e為棧頂元素臨時變量,m為要轉的進制數(shù), n為轉換前數(shù)的個數(shù)/r是十進制轉M進制的余數(shù),i為自增變量,j存小數(shù)點后有幾位小數(shù)用 float x,y,z；/定義全局變量/x為要轉換的十進制,y是轉后的10進制數(shù),z是十進制的小數(shù)部分2) 主控程序的流程 首先接收未轉換前數(shù)的進制m及數(shù)據，判斷是否非法做出提示； 用c數(shù)組接收數(shù)據，有小數(shù)得記下小數(shù)位數(shù)j。當接收的數(shù)據為十進制則用float(atof(c)轉成小數(shù)給全局變量x；若接收的數(shù)據為其他進制數(shù)則逐個讀取Push(S,ci)入棧。 根據全局變量m判斷要調用的函數(shù)：DtoM(float a,int b) 十進制轉換成其他進制的函數(shù)，MtoD()其他進制轉換為十進制的函數(shù)。 在DtoM(float,int)函數(shù)中，接收形參為要轉換的十進制數(shù)和要轉成的數(shù)制。先判斷數(shù)據是否有小數(shù)，有小數(shù)則先轉換小數(shù)部分的存入zz。輸出時先輸出轉換的整數(shù)部分，有小數(shù)再讀取zz逐個輸出小數(shù)部分。 在MtoD()函數(shù)中，由j判斷數(shù)據是否有小數(shù)，若有小數(shù)先轉換小數(shù)部分。輸出時將轉后的小數(shù)部分(若有)累加上整數(shù)部分輸出。 轉換完成后，清除棧，由用戶選擇是否繼續(xù)輸入數(shù)據轉換或退出。3) 各程序模塊之間的層次關系void DtoM(float a,int b) /十進制轉換成其他進制的函數(shù)void MtoD()/其他進制轉換為十進制的函數(shù)void main()/根據輸入數(shù)據調用MtoD()和DtoM()函數(shù)對數(shù)據轉換注：其他非十進制的數(shù)轉換時，都先調用MtoD()轉成十進制，得到float類型數(shù)存入全局變量y，再調用DtoM(y,m)轉成需要的進制。4.3 詳細設計 流程圖：m=16m=8m=10m=2NYYYNN開始m->未轉換前數(shù)的進制合法c->要轉換的數(shù)合法switch(m)x=float(atof(c)DtoM(x,2)DtoM(x,8)DtoM(x,16)MtoD()DtoM(y,8)DtoM(y,16)繼續(xù)退出MtoD()DtoM(y,2)DtoM(y,16)MtoD()DtoM(y,2)DtoM(y,8) 偽代碼：/十進制轉換成其他進制的函數(shù)DtoM()/void DtoM(float a,int b) z=a-(int)a;/取小數(shù)部分int zz20;/存轉后的小數(shù)部分i=0;if(z)/有小數(shù)while(z)zzi=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); /壓入棧a=a/b; /轉換成b進制printf("t該數(shù)<%d>進制的結果是：",b);while(!IsEmpty(S)Pop(S,e); /彈出棧if(e>=65)printf("%c",e);elseprintf("%d",e);if(i)/有小數(shù)printf(".");/小數(shù)點for(i=0;i<n;i+)printf("%X",zzi);printf("n");return;/其他進制轉換為十進制的函數(shù)MtoD()/void MtoD()i=0;y=0;if(j)/有小數(shù)while(j)Pop(S,e);if(e>=65)e=e-55;/轉字母else e=e-48;/轉數(shù)字y+=1/(float)pow(m,j)*e;/1除(e乘(m的j次方)）j-;Pop(S,e);/小數(shù)點拋出while(!IsEmpty(S)Pop(S,e);if(e>=65)e=e-55;/轉字母else e=e-48;/轉數(shù)字y+=(int)pow(m,i)*e;/e乘(m的i次方)i+;printf("t該數(shù)<10>進制的結果是：");if(int)y=y) printf("%.0f n",y); elseprintf("%f n",y);/有小數(shù)return;/-主函數(shù)main()-/void main()freopen("DS1.in", "r", stdin);freopen("DS1.out", "w", stdout);/界面功能說明printf("n");printf("n");printf("t=數(shù)制轉換器= n"); printf("n");printf(" -實現(xiàn) 2 8 10 16 進制數(shù)據之間的轉換-n");printf("t| 先輸入未轉換前數(shù)的數(shù)制類型 |n");printf("t| 再輸入未轉換的數(shù) |n");printf("t| <該數(shù)可以是整數(shù)或小數(shù)> |n");printf("t| 程序將輸出該數(shù)的其他進制形式 |n");printf("t| |n");printf(" -=");printf("=-n");printf("n");printf("n");First:int f=1;/判斷標識InitS(S); /構造一個空棧printf("t請輸入未轉換前數(shù)的進制：");while(f)if(scanf("%d",&m)=EOF|m!=2&&m!=8&&m!=10&&m!=16)printf("t輸入有誤,請重新輸入<2 or 8 or 10 or 16>：");elsef=0;printf("t請輸入該數(shù)：");Second:scanf("%s",c);n=strlen(c);f=0; /判斷標識for(i=0;i<n;i+)/檢查輸入格式switch(m)case 2:if(ci>49|ci<46|ci=47)f=1;break;case 8:if(ci>55|ci<46|ci=47)f=1;break;case 10:if(ci>57|ci<46|ci=47)f=1;break;case 16:if(ci>70|(ci>57&&ci<65)|ci<46|ci=47)f=1;break;default:break;/有錯f=1;if(f)/檢查輸入格式是否有誤printf("t輸入有誤,請重新輸入：");goto Second; if(m!=10)/其他進制轉換成十進制j=0;for(i=0;i<n;i+)Push(S,ci);if(ci=.) j=n-1-i;/存小數(shù)位數(shù)else/十進制轉換成其他進制x=float(atof(c);/字符串轉小數(shù)printf("n");switch(m)/數(shù)制相互轉換case 10: DtoM(x,2);DtoM(x,8);DtoM(x,16);break;case 2: MtoD();DtoM(y,8);DtoM(y,16);break;case 8: MtoD();DtoM(y,2);DtoM(y,16);break;case 16: MtoD();DtoM(y,2);DtoM(y,8);break;default:break;ClearS(S);/釋放棧Sprintf("n");printf(" -=");printf("=-n");printf("t是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:");scanf("%d",&f);if(f)printf("n");goto First;4.4 調試分析n 難點：檢查輸入格式是否有誤n 解決：通過ASCII碼判斷每次輸入的各個字符是否正確，如：2進制只能輸入1,0和小數(shù)點；8進制只能輸入0到7的數(shù)和小數(shù)點；10進制只能輸入0到9的數(shù)和小數(shù)點；16進制只能輸入0到9的數(shù)，A到F的字母和小數(shù)點；用f判斷標識，輸入其他字符則將f=1提示出錯重輸。 n 代碼示例：main（）f=0;for(i=0;i<n;i+)/檢查輸入格式是否有誤switch(m) case 2:if(ci>49|ci<46|ci=47)f=1;break;case 8: if(ci>55|ci<46|ci=47)f=1;break;case 10:if(ci>57|ci<46|ci=47)f=1;break;case 16:if(ci>70|(ci>57&&ci<65)|ci<46|ci=47) f=1;break;default:break; /有錯f=1;n 難點：取未轉換十進制的小數(shù)部分，并輸出轉換后的相應的進制格式n 解決：使用強制轉換，轉義符號 %X、%.0fn 代碼示例：void DtoM(float a,int b) /十進制轉換成其他進制的函數(shù)z=a-(int)a;/ 用強制轉換取小數(shù)部分int zz10;/存轉后的小數(shù)部分i=0;if(i)/有小數(shù)printf(".");/小數(shù)點for(i=0;i<n;i+)printf("%X",zzi); /用%X逐個輸出即為輸出相應進制轉換后的數(shù)void MtoD()/其他進制轉換為十進制的函數(shù) printf("t該數(shù)<10>進制的結果是：");if(int)y=y)printf("%.0f n",y);/小數(shù)部分沒有有效數(shù)字，用%.0f去除小數(shù)點后的0elseprintf("%f n",y);/有小數(shù)return;n 難點：求輸入數(shù)據小數(shù)點后有幾位n 解決：用scanf("%s",c)將輸入數(shù)存入數(shù)組中，用n=strlen(c)得到長度，用j存小數(shù)位數(shù)：for(i=0;i<n;i+)if(ci=.) j=n-1-i;4.5 測試結果l 鍵盤輸入輸出結果： 整數(shù)轉換測試 小數(shù)轉換測試 輸入出錯測試l 文本輸入輸出結果： /DS1.in 整數(shù)轉換測試DS1.inDS1.out2110118765110111164A30=數(shù)制轉換器= -實現(xiàn) 2 8 10 16 進制數(shù)據之間的轉換-| | 先輸入未轉換前數(shù)的數(shù)制類型 | 再輸入未轉換的數(shù) | <該數(shù)可以是整數(shù)或小數(shù)> | 程序將輸出該數(shù)的其他進制形式 | | -=-請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：該數(shù)<10>進制的結果是：13 該數(shù)<8>進制的結果是：15該數(shù)<16>進制的結果是：D -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：該數(shù)<10>進制的結果是：501 該數(shù)<2>進制的結果是：111110101該數(shù)<16>進制的結果是：1F5 -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：該數(shù)<2>進制的結果是：1011該數(shù)<8>進制的結果是：13該數(shù)<16>進制的結果是：B -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：該數(shù)<10>進制的結果是：1187 該數(shù)<2>進制的結果是：10010100011該數(shù)<8>進制的結果是：2243 -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】: /DS2.in 小數(shù)轉換測試DS2.inDS2.out21101.101118765.211011.1251164A3.20=數(shù)制轉換器= -實現(xiàn) 2 8 10 16 進制數(shù)據之間的轉換-| | 先輸入未轉換前數(shù)的數(shù)制類型 | 再輸入未轉換的數(shù) | <該數(shù)可以是整數(shù)或小數(shù)> | 程序將輸出該數(shù)的其他進制形式 | | -=-請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：該數(shù)<10>進制的結果是：13.687500 該數(shù)<8>進制的結果是：15.54該數(shù)<16>進制的結果是：D.B -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：該數(shù)<10>進制的結果是：501.250000 該數(shù)<2>進制的結果是：111110101.01該數(shù)<16>進制的結果是：1F5.4 -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：該數(shù)<2>進制的結果是：1011.001該數(shù)<8>進制的結果是：13.1該數(shù)<16>進制的結果是：B.2 -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：該數(shù)<10>進制的結果是：1187.125000 該數(shù)<2>進制的結果是：10010100011.001該數(shù)<8>進制的結果是：2243.1 -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】: /DS3.in 輸入出錯測試DS3.inDS3.out92b1211018z.286711011.awd90.2511689GA6.50=數(shù)制轉換器= -實現(xiàn) 2 8 10 16 進制數(shù)據之間的轉換-| | 先輸入未轉換前數(shù)的數(shù)制類型 | 再輸入未轉換的數(shù) | <該數(shù)可以是整數(shù)或小數(shù)> | 程序將輸出該數(shù)的其他進制形式 | | -=-請輸入未轉換前數(shù)的進制：輸入有誤,請重新輸入<2 or 8 or 10 or 16>：請輸入該數(shù)：輸入有誤,請重新輸入：輸入有誤,請重新輸入：該數(shù)<10>進制的結果是：6 該數(shù)<8>進制的結果是：6該數(shù)<16>進制的結果是：6 -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：輸入有誤,請重新輸入：輸入有誤,請重新輸入：該數(shù)<10>進制的結果是：55 該數(shù)<2>進制的結果是：110111該數(shù)<16>進制的結果是：37 -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：輸入有誤,請重新輸入：輸入有誤,請重新輸入：該數(shù)<2>進制的結果是：1011010.01該數(shù)<8>進制的結果是：132.2該數(shù)<16>進制的結果是：5A.4 -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:請輸入未轉換前數(shù)的進制：請輸入該數(shù)：輸入有誤,請重新輸入：該數(shù)<10>進制的結果是：166.312500 該數(shù)<2>進制的結果是：10100110.0101該數(shù)<8>進制的結果是：246.24 -=-是否繼續(xù)? 繼續(xù)【1】or 退出【0】:4.6 用戶使用說明 第一次輸入：未轉換前數(shù)的進制（只能輸入2或8或10或16，輸入其他數(shù)據則提示出錯重輸） 第二次輸入：該進制的數(shù)（取值范圍應當是原進制的整數(shù)或小數(shù)。如：2進制只能輸入1,0和小數(shù)點；8進制只能輸入0到7的數(shù)和小數(shù)點；10進制只能輸入0到9的數(shù)和小數(shù)點；16進制只能輸入0到9的數(shù)，A到F的字母和小數(shù)點；輸入其他字符則提示出錯重輸。） 程序將自動分三行分別輸出該數(shù)其他進制的表示?！咀ⅰ?小數(shù)轉換的算法不是互逆的。輸入非十進制（2、8、16進制）的小數(shù)可以成功轉成其他進制的小數(shù)；但不是任意的十進制的小數(shù)能完全轉成非十進制（2、8、16進制）的小數(shù)。程序目前仍然有Bug，對輸入十進制的小數(shù)的判斷還未完成。5. 總結通過本次課程設計，我認識到熟練掌握基礎算法的重要性，對棧的含義及其基本算法有了更好的理解和應用。棧“先進后出”的算法加上Push()和Pop() 方便了對要轉換的數(shù)進行讀取，和對轉換后數(shù)倒置的輸出。在編寫過程中常遇到的不少問題，例如：變量類型的轉換和ASCII碼轉義字符的應用，變量的定義和范圍，算法循環(huán)語句的退出條件等，我通過不斷調試，翻閱課本和網上搜索材料得到了解決，也認識到這些細節(jié)上的處理更當注意。在調試時，學會了在有問題的地方注釋并能經常使用printf()函數(shù)測試輸出結果。在測試時，對測試數(shù)據的選取更當考慮全面，能檢測錯誤輸入并進行提示。通過這次實驗，我學會運用課本和老師平時講授知識進行切身實踐，通過網絡搜索學到了新的庫函數(shù)，提高了我實際編寫程序的能力。參考文獻1 寧正元，王秀麗.算法與數(shù)據結構M.北京：清華大學出版社，2006.01.2 寧正元，王秀麗，林大輝.算法與數(shù)據結構習題精解和實驗指導M.北京，2007.05.