數(shù)制轉(zhuǎn)換課程設(shè)計(jì)說明書

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1、 專業(yè)基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明書 進(jìn)制轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 成績 指導(dǎo)教師 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 2012 年6 月29日 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書 題 目 進(jìn)制轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師評(píng)語及成績 成績： 教師簽名： 年 月 日 答辯教師評(píng)語及成績 成績： 教師簽名： 年 月 日 教研室意見 總成績： 室主任簽名：

2、 年 月 日 注：指導(dǎo)教師成績60%，答辯成績40%，總成績合成后按五級(jí)制記入。  課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2011 —2012 學(xué)年第 二 學(xué)期 專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 學(xué)號(hào)： 姓名： 課程設(shè)計(jì)名稱： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 進(jìn)制轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn) 完成期限：自 2012 年 6 月 18 日至 2012 年 6 月

3、29 日共 2 周 設(shè)計(jì)依據(jù)、要求及主要內(nèi)容（可另加附頁）： 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)形式是0,1代碼，也就是以二進(jìn)制的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，運(yùn)用c或vc++結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識(shí)，按以下要求實(shí)現(xiàn)各種進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。 任務(wù)要求：1）闡述設(shè)計(jì)思想，畫出流程圖；2）能完成用戶輸入的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制及其他進(jìn)制數(shù)，以及將其他任意進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制的功能；3）除十進(jìn)制以為的其他進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換功能的實(shí)現(xiàn)；4）將用戶的輸入及要求的結(jié)果能對(duì)應(yīng)打印輸出；5）應(yīng)用較好的界面設(shè)計(jì)，說明程序測(cè)試方法；6）按照格式要求完成課設(shè)說明書。 設(shè)計(jì)要求: 1）問題分析和任務(wù)定義：根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求，充分地分

4、析和理解問題，明確問題要求做什么？（而不是怎么做？）限制條件是什么？確定問題的輸入數(shù)據(jù)集合。 2）邏輯設(shè)計(jì)：對(duì)問題描述中涉及的操作對(duì)象定義相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型，并按照以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為中心的原則劃分模塊，定義主程序模塊和各抽象數(shù)據(jù)類型。邏輯設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)寫出每個(gè)抽象數(shù)據(jù)類型的定義（包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述和每個(gè)基本操作的功能說明），各個(gè)主要模塊的算法，并畫出模塊之間的調(diào)用關(guān)系圖； 3）詳細(xì)設(shè)計(jì)：定義相應(yīng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)并寫出各函數(shù)的偽碼算法。在這個(gè)過程中，要綜合考慮系統(tǒng)功能，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、合理、簡單和易于調(diào)試，抽象數(shù)據(jù)類型的實(shí)現(xiàn)盡可能做到數(shù)據(jù)封裝，基本操作的規(guī)格說明盡可能明確具體。詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果是對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基

5、本操作做出進(jìn)一步的求精，寫出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的類型定義，寫出函數(shù)形式的算法框架； 4）程序編碼：把詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)一步求精為程序設(shè)計(jì)語言程序。同時(shí)加入一些注解和斷言，使程序中邏輯概念清楚； 5）程序調(diào)試與測(cè)試：采用自底向上，分模塊進(jìn)行，即先調(diào)試低層函數(shù)。能夠熟練掌握調(diào)試工具的各種功能，設(shè)計(jì)測(cè)試數(shù)據(jù)確定疑點(diǎn)，通過修改程序來證實(shí)它或繞過它。調(diào)試正確后，認(rèn)真整理源程序及其注釋，形成格式和風(fēng)格良好的源程序清單和結(jié)果； 6）結(jié)果分析：程序運(yùn)行結(jié)果包括正確的輸入及其輸出結(jié)果和含有錯(cuò)誤的輸入及其輸出結(jié)果。算法的時(shí)間、空間復(fù)雜性分析； 7）編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告； 以上要求中前三個(gè)階段的任務(wù)完成后，先將設(shè)計(jì)說

6、明數(shù)的草稿交指導(dǎo)老師面審，審查合格后方可進(jìn)入后續(xù)階段的工作。設(shè)計(jì)工作結(jié)束后，經(jīng)指導(dǎo)老師驗(yàn)收合格后將設(shè)計(jì)說明書打印裝訂，并進(jìn)行答辯。 指導(dǎo)教師（簽字）： 教研室主任（簽字）： 批準(zhǔn)日期： 年 月 日 摘要： 本次課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一個(gè)任意進(jìn)制之間轉(zhuǎn)換的軟件程序系統(tǒng)，開發(fā)本系統(tǒng)，解決任意進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)模塊：任意進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)制以及兩者組合實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制間的相互轉(zhuǎn)換。本軟件程序系統(tǒng)在windows 2000/XP系統(tǒng)下，以Microsoft Visua

7、l C++ 6.0為運(yùn)行軟件環(huán)境，采用C/C++語言進(jìn)行編寫，操作簡單明了，實(shí)際解決各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。 目錄 1 課題描述……………………………………………………………………………1 2 問題分析和任務(wù)定義………………………………………………………………2 3 邏輯設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………3 4 詳細(xì)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………7 5 程序調(diào)試與測(cè)試………………………………………………………………… 10 5.1十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)制……………………………………………………………… 10 5.2任

8、意進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制……………………………………………………………… 11 5.3任意進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換…………………………………………………………………… 12 總結(jié)………………………………………………………………………………… 18 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… 19 1 課題描述 在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制表示的，而人們習(xí)慣上使用的是十進(jìn)制數(shù)，所以計(jì)算機(jī)從我們這里接收到十進(jìn)制數(shù)后，要經(jīng)過翻譯，把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)才能進(jìn)行處理，該系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的要求，用C語言來編寫這個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)化，以及任意進(jìn)制間

9、的相互轉(zhuǎn)換。 系統(tǒng)開發(fā)基于Windows2000/Xp平臺(tái)，以Visual C++6.0等作為開發(fā)工具。  2 問題分析和任務(wù)定義 數(shù)制轉(zhuǎn)換程序是要求任意兩種數(shù)間的相互轉(zhuǎn)化，本次課程設(shè)計(jì)以任意進(jìn)制間轉(zhuǎn)換為中心實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、十八進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)化。其轉(zhuǎn)換方式大致相同，從低進(jìn)制數(shù)向高進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換進(jìn)行乘數(shù)累加，反之則逐步求余，最終進(jìn)行分布計(jì)算得到想要的結(jié)果。 本次系統(tǒng)程序，主要有兩大模塊組成，即任意進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)制，這兩部分共同組成了對(duì)任意進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)，通過菜單選擇，讓用戶實(shí)現(xiàn)自己想要的結(jié)果。最后打印輸出結(jié)果。  3 邏輯設(shè)計(jì)

10、 數(shù)值轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括八個(gè)子函數(shù)模塊，其中菜單函數(shù)模塊定義為整型，其余字符轉(zhuǎn)換函數(shù)處理模塊都根據(jù)函數(shù)所需定義數(shù)據(jù)類型。數(shù)制轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)中用棧來儲(chǔ)存處十進(jìn)制以外的數(shù)，將一個(gè)指定進(jìn)制的數(shù)，從低到高一位一位取出，并計(jì)算出每位的十進(jìn)制值，然后乘以其數(shù)基的特定冪指數(shù)，得出這一位數(shù)的十進(jìn)制值，將所有各位的十進(jìn)制值相加得出這個(gè)數(shù)的十進(jìn)制值，然后再將該十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為指定數(shù)制的數(shù)，此過程采用求余法進(jìn)行，用這個(gè)十進(jìn)制數(shù)作為被除數(shù)，用指定的數(shù)基作除數(shù)，連續(xù)求余，得出的余數(shù)依由個(gè)位到十位等的順序組成新數(shù)，即得指定數(shù)制的數(shù)。 邏輯設(shè)計(jì)如圖3.1所示。 結(jié)束 主菜單 始開 數(shù)函擇選 退出程序 進(jìn)制轉(zhuǎn)換

11、 返回主菜單 任意進(jìn)制之間 任意進(jìn)制到十 十到任意進(jìn)制 圖3.1設(shè)計(jì)思想流程圖 3．1程序流程圖 （1）主函數(shù)main()流程圖，如圖3.2所示 主菜單 始開 作操擇選 0操作 1操作 十到任意進(jìn)制 任意進(jìn)制到十 任意進(jìn)制之間 結(jié)束 圖3.2 main函數(shù)流程圖 （2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)制流程圖，如圖3.3所示 開始 int q,i=0,b,c=0,n=0; 傳的參數(shù)賦b,b>0? i++ 對(duì)b求余，賦給q q=q+48 將q值轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制補(bǔ)碼 壓棧操作，調(diào)用入棧函數(shù)

12、求商操作，將商賦給b i=n i>0 輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果 i-- 結(jié)束 n n n y y y 判斷b是否為要轉(zhuǎn)換的數(shù)字類型 y 重新輸入 n 圖 3.3為十進(jìn)制到任意進(jìn)制轉(zhuǎn)換流程圖 (3)任意進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，如圖3.4所示 開始 int i=0,j=0,y,d,c=-1; int v=0,r=0,sum=0; i++,n++,q

13、=b%m 傳的參數(shù)賦b,b>0? 輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果 i=n n y i-- 結(jié)束 i>0 y y 對(duì)b求余，賦給q q=q+48 n n 將q值轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制補(bǔ)碼 入棧操作，對(duì)棧頂元素操作 圖 3.4為任意進(jìn)制到十進(jìn)制轉(zhuǎn)換流程圖 4 詳細(xì)設(shè)計(jì) #include #include #include #include #include #include #include

14、h> #define OK 1 #define ERROR 0 #define STACK_INIT_SIZE 100 #define STACKINCREMENT 10 typedef char Status; typedef struct { int *base; int *top; int stacksize; //當(dāng)前已分配的存儲(chǔ)空間，以元素為單元 }SqStack; char s1[20]; char s2[10]; int InitStack(S

15、qStack &S) //構(gòu)造一個(gè)空棧 { S.base=(int*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(int)); if(!S.base) //空棧的標(biāo)志 return(ERROR); S.top=S.base; S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; return OK; } Status clearstack(SqStack &S) //清空棧 { S.top=S.base; return OK; } S

16、tatus Push(SqStack &S,int e) //壓棧（插入元素e為新的棧頂元素） { if(S.top-S.base>=S.stacksize) { S.base=(int*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(int)); if(!S.base)return(OVERFLOW); //存儲(chǔ)分配失敗 S.top =S.base +S.stacksize ; S.stacksize+=STACKINCREMENT; }S.top=S.base; S.top+

17、+; //先插入數(shù)據(jù)元素，再移動(dòng)棧頂指針 *S.top=e; return OK; } char StackEmpty(SqStack *S) //判斷棧是否為空 { if(S->top==S->base) return OK; else return ERROR;} int ANY_TEN(int n) //任意進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制 { int i=0,j=0,y,d,c=-1; int v=0,r=0,sum=0; char t[20]; printf("請(qǐng)輸入您要轉(zhuǎn)化的數(shù):"); sca

18、nf("%s",&t); printf("\n"); fflush(stdin); while(t[j]!=\0) {j++;} for(i=0;t[i]!=\0;i++) { if((int)(t[i])>=48&&(int)(t[i])<=57||(t[i])>=A&&(int)(t[i])<=J); else { printf("輸入有誤! 請(qǐng)輸入數(shù)字: \n"); printf("請(qǐng)輸入您要轉(zhuǎn)化的數(shù):"); s

19、canf("%s",&t); } c++; y=j-i-1; if(t[i]<=9); else { d=t[i]; t[i]=d-7; } r=(int)(t[i]-48)*pow( n,y); sum=sum+r; } return sum; } void TEN__ANY(SqStack &S,int a,int m ) //十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)制 { int q,i=0,b,c=0,n=

20、0; b=(int)a; if(isdigit(b)) printf("輸入錯(cuò)誤\n"); else{ while(b>0) {i++; n++; q=b%m; if(q>9) q= toupper(q+55); else {q=q+48;} Push(S,q); b=b/m; s1[i]=*S.top; } } printf("最終轉(zhuǎn)換結(jié)果為："); for(i=n;i>0;i--) printf("%c",s1[i]); } int ANY_ANY(SqStack &S)

21、 //任意進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換 { int m,z,n,sum; printf("請(qǐng)輸入源進(jìn)制和目標(biāo)進(jìn)制(2,8,10,16):"); scanf("%d",&n); scanf("%d",&m); printf("\n"); printf("將%d進(jìn)制轉(zhuǎn)換為%d進(jìn)制",n,m); printf("\n"); printf("\n"); sum=ANY_TEN(n); InitStack(S); TEN__ANY( S, sum,m); return(OK); } int men

22、u_select() { int c; do { printf("\n"); printf("\t\t 2、8、10、16進(jìn)制間的互相轉(zhuǎn)換\t\n\n\n"); printf("\t\t 1.進(jìn)制轉(zhuǎn)換 \t\n\n"); printf("\t\t 0.謝謝使用\t\n\n"); printf("\t\t 請(qǐng)輸入你需要進(jìn)行的操作1/0:\n\n\n "); fflush(stdin); scanf("%d",&c); }while(c<0||c>

23、1); return(c); } void main() { SqStack S; int n,m; float a; for(;;) { switch (menu_select()) { case 1: printf("\t\t\t 進(jìn)制轉(zhuǎn)換\n\n"); ANY_ANY(S); break; case 0: printf("\t\t\t 謝謝使用！再見！:\n"); printf("\t\t\t"); exit(0); }

24、 } } 5 程序調(diào)試與測(cè)試 在vc++6.0運(yùn)行界面如圖5.1所示:數(shù)制轉(zhuǎn)換函數(shù)調(diào)試結(jié)果截圖 圖5.1為數(shù)制轉(zhuǎn)換程序運(yùn)行界面 5.1十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)制，結(jié)果如圖5.2—5.5所示： （1）輸入合法數(shù)據(jù)： 圖5.2為十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 圖5.3為十進(jìn)制到八進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 圖5.4為十進(jìn)制到十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 （2）輸入非法數(shù)據(jù)： 圖5.5 輸入非法數(shù)據(jù) 5.2任意進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制，結(jié)果如圖5.6—5.9所示： （1）輸入合法數(shù)據(jù)： 圖5.6為二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 圖5.7為八

25、進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 圖5.8為十六進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 （2）輸入非法數(shù)據(jù)： 圖5.9對(duì)小數(shù)不能正確轉(zhuǎn)換 5.3任意進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換，結(jié)果如圖5.10—5.13所示： （1）輸入合法數(shù)據(jù)： 圖5.10為二進(jìn)制到八進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 圖5.11為八進(jìn)制到十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 圖5.12為十六進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 （2）輸入非法數(shù)據(jù)： 圖 5.13 對(duì)非法數(shù)據(jù)不能正確判斷 5.4 程序運(yùn)行結(jié)束，如圖5.14所示：退出界面結(jié)果截圖： 圖5.14為程序退出界面 總結(jié) 通過本次課程設(shè)計(jì)，提高了自己對(duì)于程序總體思路的把握，以及對(duì)程序的分析和理解。更能熟練的運(yùn)用整型數(shù)

26、組進(jìn)行取整求余從而進(jìn)行進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換。能通過switch語句進(jìn)行判斷選擇處理，使自己通過程序設(shè)計(jì)，真正的在實(shí)踐中把課本所學(xué)的知識(shí)熟練的運(yùn)用。所完成的數(shù)制轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的二進(jìn)制、八進(jìn)制十六進(jìn)制和十進(jìn)制之間轉(zhuǎn)換等功能，除此之外不能實(shí)現(xiàn)小數(shù)的轉(zhuǎn)化問題、判斷對(duì)輸入數(shù)字的判斷是符合要求和對(duì)輸入不合法字符檢驗(yàn)并提示的功能。 希望以后可以實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)問題，首先是改進(jìn)程序，使其能實(shí)現(xiàn)小數(shù)的轉(zhuǎn)化，和和判斷對(duì)輸入數(shù)字的判斷是符合要求，對(duì)輸入不合法字符檢驗(yàn)并提示的功能。 這次課程設(shè)計(jì)是我對(duì)c語言知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的、有條理的復(fù)習(xí)，對(duì)許多知識(shí)點(diǎn)都加深了記憶。我了解到c語言的提高，通過編寫復(fù)雜的程序，這樣可以開闊思路，檢驗(yàn)自己對(duì)各章節(jié)使用的靈活度，檢驗(yàn)自己在學(xué)習(xí)中的漏洞。同時(shí)這次課程的制作，為我畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作打下了堅(jiān)定的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1]嚴(yán)蔚敏 ,吳偉民 .數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（c語言版）[M] 北京: 清華大學(xué)出版社 2007 [2]羅建軍，朱丹軍，顧剛.C++程序設(shè)計(jì)教程（第2版）[M] 北京: 高等教育出版社 2007 [3]李虹,楊靜麗.C語言程序設(shè)計(jì) [M] 南京: 南京大學(xué)出版社 2010