问题抽还 设计一个程序实现两个任意长的整数求和运算。 基本要求 利用双向循环链表实现长整数的存储,每个结点含一个整型变量。任何整型变量的范围是 -(21*-1)~(21*-1)。 输入和输出形式:每4位- -组, 组间用逗号隔开。 测试数据 (1)0和0,应输出“0”。 (2) -2345,6789,-7654,3211, 应输出“-10000,0000”。 (3) 9999.9999,,000000000, 应输出9999,000,0001”。 录 (4) 1,001,000,-1,001,0001, 应输出“0”。 (5) 1,00,0001, -1 ,00,0000,应输出“1”。 实现提示 (1)每个结点中可以存放的最大整数为219-1=32767,这样才能保证两数相加不会溢出。但若按 32 768进制数存放,在+进制数与32768进制数之间的转换十分不方便,故可以在每个结点中仅存放十 进制数的4位,即不超过9 999的非负整数,整个链表视为万进制数。 (2)可以利用头结点数据域的符号代表长整数的符号。用其绝对值表示元素结点数目。相加过程 中不要破坏两个操作数链表。两操作数的头指针存于指针数组中是简化程序结构的一一种方法。 不能给 长整数位数规定上限。

时间: 2023-06-14 18:04:33 浏览: 234
以下是一个基于双向循环链表实现长整数求和的示例程序。程序的实现思路如下: 1. 定义一个双向循环链表结构体,每个节点存储4位十进制数,头结点的符号位表示长整数的符号,链表长度存储在头结点的绝对值中。 2. 读入两个长整数,并将它们存储到两个双向循环链表中。 3. 将两个链表从低位到高位逐位相加,将结果存储到一个新的链表中。 4. 对于新链表中每个节点的值,如果大于等于10000,则需要向高位进位,并将当前节点的值减去10000;如果小于0,则需要向高位借位,并将当前节点的值加上10000。 5. 最后输出新链表表示的长整数。 ```C++ #include <iostream> #include <string> using namespace std; const int BASE = 10000; // 每个节点存储的数值的最大值 const int DIGITS = 4; // 每个节点存储的数值的位数 // 定义双向循环链表节点结构体 struct ListNode { int val; // 当前节点存储的数值 ListNode* prev; // 前驱指针 ListNode* next; // 后继指针 ListNode(int x = 0) : val(x), prev(nullptr), next(nullptr) {} }; // 定义双向循环链表结构体 struct LinkedList { ListNode* head; // 头结点 LinkedList() : head(new ListNode()) { head->prev = head->next = head; } ~LinkedList() { // 销毁链表 ListNode* cur = head->next; while (cur != head) { ListNode* next = cur->next; delete cur; cur = next; } delete head; } void insert(int x) { // 在链表末尾插入一个节点 ListNode* node = new ListNode(x); node->prev = head->prev; node->next = head; head->prev->next = node; head->prev = node; ++(head->val); // 链表长度加1 } void print() { // 输出链表表示的长整数 if (head->val == 0) { // 长整数为0 cout << "0" << endl; return; } if (head->val < 0) { // 长整数为负数 cout << "-"; } ListNode* cur = head->prev; while (cur != head) { cout.width(DIGITS); cout.fill('0'); cout << abs(cur->val); cur = cur->prev; if (cur != head) { cout << ","; } } cout << endl; } }; // 将一个字符串转换为长整数的双向循环链表表示 LinkedList stringToList(const string& s) { LinkedList list; int sign = 1; int start = 0; if (s[0] == '-') { // 字符串表示的长整数为负数 sign = -1; start = 1; } int num = 0; int len = 0; for (int i = s.length() - 1; i >= start; --i) { num += (s[i] - '0') * pow(10, len++); if (len == DIGITS || i == start) { // 每4位一组,转换为一个节点存储 list.insert(sign * num); num = 0; len = 0; } } return list; } // 两个双向循环链表相加 LinkedList add(const LinkedList& a, const LinkedList& b) { LinkedList sum; ListNode* curA = a.head->next; ListNode* curB = b.head->next; int carry = 0; // 进位 while (curA != a.head || curB != b.head) { int valA = curA != a.head ? curA->val : 0; int valB = curB != b.head ? curB->val : 0; int val = valA + valB + carry; sum.insert(val % BASE); carry = val / BASE; if (curA != a.head) { curA = curA->next; } if (curB != b.head) { curB = curB->next; } } if (carry != 0) { // 如果最高位有进位 sum.insert(carry); } return sum; } // 对链表表示的长整数求相反数 LinkedList negate(const LinkedList& list) { LinkedList neg; neg.head->val = -list.head->val; ListNode* cur = list.head->next; while (cur != list.head) { neg.insert(-cur->val); cur = cur->next; } return neg; } // 比较两个链表表示的长整数的大小(绝对值) int compare(const LinkedList& a, const LinkedList& b) { if (a.head->val != b.head->val) { return a.head->val > b.head->val ? 1 : -1; } ListNode* curA = a.head->prev; ListNode* curB = b.head->prev; while (curA != a.head && curB != b.head) { if (curA->val != curB->val) { return curA->val > curB->val ? 1 : -1; } curA = curA->prev; curB = curB->prev; } return 0; } // 计算两个链表表示的长整数的差(假设a>=b) LinkedList subtract(const LinkedList& a, const LinkedList& b) { LinkedList diff; ListNode* curA = a.head->next; ListNode* curB = b.head->next; int borrow = 0; // 借位 while (curA != a.head || curB != b.head) { int valA = curA != a.head ? curA->val : 0; int valB = curB != b.head ? curB->val : 0; int val = valA - valB - borrow; if (val < 0) { borrow = 1; val += BASE; } else { borrow = 0; } diff.insert(val); if (curA != a.head) { curA = curA->next; } if (curB != b.head) { curB = curB->next; } } while (diff.head->prev != diff.head && diff.head->prev->val == 0) { // 去掉高位的0 ListNode* node = diff.head->prev; node->prev->next = diff.head; diff.head->prev = node->prev; delete node; --(diff.head->val); } return diff; } int main() { string s1, s2; cin >> s1 >> s2; LinkedList a = stringToList(s1); LinkedList b = stringToList(s2); LinkedList sum; if (a.head->val >= 0 && b.head->val >= 0) { // 两个长整数都为非负数 sum = add(a, b); } else if (a.head->val < 0 && b.head->val < 0) { // 两个长整数都为负数 sum = add(negate(a), negate(b)); sum.head->val = -sum.head->val; } else { // 两个长整数符号不同 if (compare(a, b) >= 0) { // |a| >= |b| sum = subtract(a, b); } else { sum = subtract(b, a); sum.head->val = -sum.head->val; } } sum.print(); return 0; } ```
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