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利用循环链表表示大整数 C语言

来源：互联网 发布：淘宝招聘 编辑：程序博客网 时间：2024/05/21 10:17

这是大一时学C语言程序设计所做的一个简单问题。参考了网上部分代码并加入了自己编写的减法代码，程序还是存在一定的问题,无法处理负超长整数，还有待完善。但是按照老师的话就是题目中并没有明确要求,算是专了题目的空子 o(∩_∩)o... 这个程序算是入门吧。

问题描述： 

利用循环链表表示大整数
链表的头结点值为-1，其余结点依次存放数据，各结点最多存放四位整数。如下表示233238766

-1
2
3323
8766

在利用上述数据结构完成大整数的表示后，实现两个大数的加法，减法运算(两个链表表示操作数)
源代码：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define HUNTHOU 10000
 
typedef struct node
{
       int data;
       struct node *next;
}NODE; /*定义链表结构*/
 
 
/*输入超长整数,存入链表*/
NODE *inputint(void)
{
       NODE *s,*ps,*qs;
       struct number
       {
              int num;
              struct number *np;
       }*p,*q;
       int i,k;
       long sum;
       char c;
       p=NULL; /*指向输入的整数，链首为长整数的最低位，链尾为长整数的最高位*/
       while((c=getchar())!='/n') /*输入整数，按字符接收数字*/
       if(c>='0'&&c<='9') /*若为数字则存入*/
       {
              q=(struct number *)malloc(sizeof(struct number)); /*申请空间*/
              q->num=c-'0'; /*存入一位整数*/
              q->np=p; /*建立指针*/
              p=q;
       }
       s=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));
       s->data=-1; /*建立表求超长正整数的链头*/
       ps=s;
       while(p!=NULL) /*将接收的临时数据链中的数据转换为所要求的标准形式*/
       {
              sum=0;i=0;k=1;
              while(i<4&&p!=NULL) /*取出低四位*/
              {
                     sum=sum+k*(p->num);
                     i++;
                     p=p->np;
                     k=k*10;
              }
              qs=(NODE *)malloc(sizeof(NODE)); /*申请空间*/
              qs->data=sum; /*赋值，建立链表*/
              ps->next=qs;
              ps=qs;
       }
       ps->next=s; /*指向头结点*/
       return s;
}
 
/*在u结点后插入一个新的NODE，其值为num*/
NODE *insert_after(NODE *u,int num)
{
       NODE *v;
       v=(NODE *)malloc(sizeof(NODE)); /*申请一个NODE*/
       v->data=num; /*赋值*/
       u->next=v;/*在u结点后插入一个NODE*/
       return v;
}
NODE *addint(NODE *p,NODE *q) /*完成加法操作返回指向*p+*q结果的指针*/
{
       NODE *pp,*qq,*r,*s,*t;
       int total,number,carry;
       pp=p->next;
       qq=q->next;
       s=(NODE *)malloc(sizeof(NODE)); /*建立存放和的链表表头*/
       s->data=-1;
       t=s; carry=0; /*carry:进位*/
       while(pp->data!=-1&&qq->data!=-1) /*均不是表头*/
       {
              total=pp->data+qq->data+carry; /*对应位与前次的进位求和*/
              number=total%HUNTHOU; /*求出存入链中部分的数值 */
              carry=total/HUNTHOU; /*求进位*/
              t=insert_after(t,number); /*将部分和存入s指向的链中*/
              pp=pp->next; /*分别取后面的加数*/
              qq=qq->next;
       }
       r=(pp->data!=-1)?pp:qq; /*取尚未自理完毕的链指针*/
       while(r->data!=-1) /*处理加数中较大的数*/
       {
              total=r->data+carry; /*与进位相加*/
              number=total%HUNTHOU; /*求出存入链中部分的数值*/
              carry=total/HUNTHOU; /*算出进位*/
              t=insert_after(t,number); /*将部分和存入s指向的链中*/
              r=r->next; /*移动指针*/
       }
       if(carry) t=insert_after(t,1); /*处理最后一次进位*/
       t->next=s; /*指向头结点*/
       return s; /*返回指向和的结构指针*/
}
 
/*比较两个数的大小*/
int compare(NODE *p,NODE *q)
{
       NODE *pt,*qt;
       int i=1,j=1;
    int k;
       pt=p->next;
       qt=q->next;
       while(pt->next->data!=-1) {pt=pt->next;i++;} /*计算多少个结点*/
       while(qt->next->data!=-1) {qt=qt->next;j++;}
if(i==j)
{
       while(pt->data!=-1)
       {
       if(pt->data-qt->data>0) return 1;
       if(pt->data-qt->data<0) return 0;   /*p指针指向数链大于等于q，函数返回1否则返回0*/
              for(k=0;k<i;k++)
              {
                     pt=pt->next;
                     qt=qt->next;
              }
       }
       return 1;
}
if(i>j) return 1;
else return 0;
}
 
/*完成两个链表减法操作返回指向|*p-*q|结果的指针*/
NODE *subint(NODE *p,NODE *q)
{
       NODE *pr,*qr,*s,*t;
       int total,borrow; /*borrow:借位*/
       if(compare(p,q))
       {pr=p->next;qr=q->next;} /*pr指向较大的数链,qr指向较小的数链*/
       else {pr=q->next;qr=p->next;}
       s=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));
       s->data=-1;
       t=s;borrow=0;
       while(qr->data!=-1)
       {
              total=pr->data-qr->data-borrow;
              if(total<0)     /*有借位*/
              {
                     total=HUNTHOU+pr->data-qr->data-borrow;
                     borrow=1;
              }
              else borrow=0;
              if(pr->next->data!=-1)
              t=insert_after(t,total);
              else{
                     if(total!=0) t=insert_after(t,total); /*最高位为0时不存入求差链中*/
              }
              pr=pr->next;qr=qr->next;  
       }
       while(pr->data!=-1) /*处理余下结点*/
       {
              total=pr->data-borrow;
              if(total<0)
              {
                     total=HUNTHOU+pr->data-borrow;
                     borrow=1;
              }
              else borrow=0;
              if(pr->next->data!=-1)
              t=insert_after(t,total);
              else{
                     if(total!=0) t=insert_after(t,total);
              }
              pr=pr->next;
       }
       t->next=s;
       if(s->next->data==-1) /*处理位数小于等于4位且相减结果为0情况*/
       {
              t=insert_after(t,total);
              t->next=s;
       }           
       return s;
}
 
/*打印链表*/
void printint(NODE *s)
{
       if(s->next->data!=-1) /*若不是表头，则输出*/
       {
              printint(s->next); /*递归输出*/
              if(s->next->next->data==-1)
              printf("%d",s->next->data); /*打印最高位*/
              else{
                     int i,k=HUNTHOU;
                     for(i=1;i<=4;i++,k/=10) /*按字符输出不足4位补0*/
                     putchar('0'+s->next->data%(k)/(k/10));
              }
       }
}
 
 
void main()
{
NODE *s1,*s2,*s,*g;
int f;
char c;
NODE *inputint(), *addint(), *insert_after(),*subint();
 
do{
       printf("Enter S1= ");
       s1=inputint();
       printf("Enter S2= ");
       s2=inputint();
       printf(" S1="); printint(s1); putchar('/n');
       printf(" S2="); printint(s2); putchar('/n');
       s=addint(s1,s2); /*求和*/
       printf("S1+S2="); printint(s); putchar('/n'); /*打印结果*/
       f=compare(s1,s2);
       g=subint(s1,s2); /*求差*/
       printf("S1-S2=");
       if(!f) printf("-"); /*判断符号*/
       printint(g); putchar('/n');
       printf("Enter key to continue other key to Exit:");
}while(c=getchar()=='/n');
 
}
 
 
六．调试记录
6.1测试数据分析：
Enter S1= 5000
Enter S2= 5000
 S1=5000
 S2=5000
S1+S2=10000
S1-S2=0
Enter key to continue other key to Exit:
 
 
Enter S1= 533
Enter S2= 1481
 S1=533
 S2=1481
S1+S2=2014
S1-S2=-948
Enter key to continue other key to Exit:
 
 
Enter S1= 12341234
Enter S2= 12349843
 S1=12341234
 S2=12349843
S1+S2=24691077
S1-S2=-8609
Enter key to continue other key to Exit:
 
 
Enter S1= 123456789
Enter S2= 987654322
 S1=123456789
 S2=987654322
S1+S2=1111111111
S1-S2=-864197533
Enter key to continue other key to Exit:
 
 
Enter S1= 65432
Enter S2= 9541
 S1=65432
 S2=9541
S1+S2=74973
S1-S2=55891
Enter key to continue other key to Exit:
 
6.2结果分析：
1）在输入长整数时如果输入的内容不是0-9之间的数字，而是其他字符，系统将忽略字母或符号。
              2）对进位和借位运行结果都正确无误。高位相减为0时，最高位前面不会有0出现。
              3）通过链表对于超长整数的计算运行结果同样正确。

 

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