C語言進制轉(zhuǎn)換課程設(shè)計報告

-.z.---.可修編.課程設(shè)計進制轉(zhuǎn)換課程設(shè)計名稱：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計專業(yè)班級：學(xué)生**：**：指導(dǎo)教師：設(shè)計時間：計算機專業(yè)課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生專業(yè)班級**題目進制轉(zhuǎn)換課題性質(zhì)工程設(shè)計課題來源D．自擬課題。指導(dǎo)教師同組無主要容針對進制轉(zhuǎn)換問題，選擇、設(shè)計和實現(xiàn)合適的抽象數(shù)據(jù)類型；進行進制轉(zhuǎn)換分析，給出設(shè)計方案。學(xué)習(xí)掌握并熟練運用C語言進行程序設(shè)計；任務(wù)要求這次課程設(shè)計不僅提升C語言理論知識，更重要的是能夠提高自己的編程能力。這個項目是用來實現(xiàn)進制轉(zhuǎn)換的一些簡單功能。實現(xiàn)過程中需要編制函數(shù)，依次實現(xiàn)各個功能。也需要學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)或其他工具來查找相關(guān)的資料解決問題，每解決一個問題，就會多一份收獲，會不斷培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)的能力。參考文獻[1]譚浩強.C程序設(shè)計（第三版）.:清華大學(xué).2005:34[2]建忠.大學(xué)計算機基礎(chǔ).:西北大學(xué).2005:104[3]譚浩強.C程序設(shè)計題解與上機指導(dǎo)（第三版）.:清華大學(xué).2005:68[4]羅建軍、朱丹軍、顧剛.C++程序設(shè)計教程（第2版）.:高等教育.2007:76審查意見指導(dǎo)教師簽字：教研室主任簽字：2014年6月15日目錄HYPERLINK一、轉(zhuǎn)換概述3HYPERLINK1、需求分析3HYPERLINK2、概要設(shè)計3HYPERLINK3.詳細設(shè)計5HYPERLINK1.十進制轉(zhuǎn)化為任意進制函數(shù)：5HYPERLINK2.任意進制轉(zhuǎn)化十進制函數(shù)：6HYPERLINK3.程序流程圖7HYPERLINK4.運行環(huán)境11HYPERLINK5.開發(fā)工具和編程語言12HYPERLINK二、數(shù)學(xué)原理13HYPERLINK十進制轉(zhuǎn)二進制：13HYPERLINK十進制轉(zhuǎn)八進制：13HYPERLINK十進制轉(zhuǎn)十六進制：14HYPERLINK二進制轉(zhuǎn)十進制：14HYPERLINK二進制轉(zhuǎn)八進制：14HYPERLINK二進制轉(zhuǎn)十六進制：15HYPERLINK八進制轉(zhuǎn)十進制：15HYPERLINK八進制轉(zhuǎn)十六進制：16HYPERLINK十六進制轉(zhuǎn)二進制：16HYPERLINK十六進制轉(zhuǎn)八進制：16HYPERLINK三、程序編碼17HYPERLINK測試結(jié)果22HYPERLINK參考文獻25HYPERLINK四、心得體會26一、轉(zhuǎn)換概述1、需求分析進制數(shù)制是人們利用符號進行計數(shù)的科學(xué)方法。數(shù)制有很多種，在計算機中常用的數(shù)制有：十進制，二進制、八進制和十六進制。十六進制數(shù)有兩個基本特點:它由十六個字符0～9以及A，B，C，D，E，F(xiàn)組成（它們分別表示十進制數(shù)0～15），十六進制數(shù)運算規(guī)律是逢十六進一。要求：輸入一個十進制數(shù)N，將它轉(zhuǎn)換成R進制數(shù)輸出，并可以進行逆轉(zhuǎn)換。輸入數(shù)據(jù)包含多個測試實例，每個測試實例包含兩個整數(shù)N(32位整數(shù))和R（2<=R<=16,R<>10）。為每個測試實例輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)，每個輸出占一行。如果R大于10，則對應(yīng)的數(shù)字規(guī)則參考16進制（比如，10用A表示，等等）。界面友好。2、概要設(shè)計數(shù)制轉(zhuǎn)換器程序是要求任意兩種數(shù)間的相互轉(zhuǎn)化，本次課程設(shè)計以任意進制間轉(zhuǎn)換為中心實現(xiàn)二進制、八進制、十進制、十六進制、十八進制之間的相互轉(zhuǎn)化。對輸入的任意進制的數(shù)字進行轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)常見進制間的轉(zhuǎn)換以及用戶自定義需要轉(zhuǎn)換的目標進制數(shù)，這樣大大提高了本程序的用途。常見的二進制、八進制、十進制、十六進制、十六進制之間的固定轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換方式小異，從低進制數(shù)向高進制數(shù)轉(zhuǎn)換進行乘數(shù)累加，反之則逐步求余，最終進行分布計算得到想要的結(jié)果，對以上思想進行擴展，使其不僅僅局限于那些常見進制間的轉(zhuǎn)換，更多的應(yīng)用到任意進制之間的轉(zhuǎn)換。本次系統(tǒng)程序，主要有兩大模塊組成，即任意進制轉(zhuǎn)換為十進制、十進制轉(zhuǎn)換為任意進制，這兩部分共同組成了對任意進制數(shù)的轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)，通過菜單選擇，讓用戶實現(xiàn)自己想要的結(jié)果，同時也在程序的簡潔上有所壓減，達到簡潔的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)相對較復(fù)雜的功能。最后打印輸出結(jié)果，清屏執(zhí)行下次任務(wù)。該程序包括七個子函數(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)換器處理系統(tǒng)中用數(shù)組來儲存處十進制以外的數(shù)，將一個指定進制的數(shù)，從低到低高一位一位取出，并計算出每位的十進制值，然后乘以其數(shù)基的特定冪指數(shù)，得出這一位數(shù)的十進制值，將所有各位的十進制值相加得出這個數(shù)的十進制值，然后再將該十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為指定數(shù)制的數(shù)，此過程采用求余法進行，用這個十進制數(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)依由個位到十位等的順序組成新數(shù)，即得指定數(shù)制的數(shù)。（1）邏輯設(shè)計如圖所示：圖2.1程序中各函數(shù)簡單說明見如表1、1函數(shù)說明所示：表2.1返回值函數(shù)名參數(shù)表函數(shù)說明intmainvoid主函數(shù)voidintANY_ten()int*,intnum任意進制轉(zhuǎn)換為十進制voidIntten_ANY()intnum,inty十進制轉(zhuǎn)換為任意進制voidten_ANY()num,2十進制轉(zhuǎn)換為二進制voidlist1()num進制轉(zhuǎn)換菜單voidlist2()num主菜單voidANY_ch()num,num任意進制間的轉(zhuǎn)換3.詳細設(shè)計1.十進制轉(zhuǎn)化為任意進制函數(shù)：十進制整數(shù)num轉(zhuǎn)換為任意（*）進制整數(shù)采用"除*取余，逆序排列法。具體做法是：用*去除十進制整數(shù)，可以得到一個商和余數(shù)；再用*去除商，又會得到一個商和余數(shù)，如此進行，直到商為一時為止，然后把先得到的余數(shù)作為*進制數(shù)的低位有效位，后得到的余數(shù)作為*進制數(shù)的高位有效位，結(jié)構(gòu)圖如圖3.4所示:intANY_ten(int*,intnum){ inti,j=0; ints=0; for(i=1;num!=0;i*=*) { if(num%10>(*-1)) { j=1; break; } else { s+=(num%10)*i; num=num/10; } } if(j==1) printf("原數(shù)據(jù)出錯！請重新輸入:\n"); else printf("轉(zhuǎn)換為十進制：%d\n\n",s); returns;}2.任意進制轉(zhuǎn)化十進制函數(shù)：從最后一位開始算，依次列為第0、1、2...位第n位的數(shù)乘以任意進制數(shù)y的n次方得到的結(jié)果相加結(jié)構(gòu)圖如圖3.5所示:voidten_ANY(intnum,inty){ inti; intarr[30]; for(i=0;;i++) { arr[i]=num%y; num=num/y; if(num==0) { break; } } printf("轉(zhuǎn)換為%d進制：",y); for(;i>=0;i--) { switch(arr[i]) { case10:printf("A");break; case11:printf("B");break; case12:printf("C");break; case13:printf("D");break; case14:printf("E");break; case15:printf("F");break; case16:printf("G");break; case17:printf("H");break; case18:printf("I");break; case19:printf("J");break; default:printf("%d",arr[i]); } } printf("\n\n");}3.程序流程圖（1）主函數(shù)main()流程圖，如圖3.1所示：圖3.1main函數(shù)流程圖（2）主菜單list2()流程圖，如圖3.2所示：圖3.2list2()函數(shù)流程圖-.z.（3）常見進制轉(zhuǎn)換菜單list1()函數(shù)流程圖，如圖3.3所示：圖3.3常見進制轉(zhuǎn)換菜單list1()函數(shù)流程圖（4）十進制轉(zhuǎn)換為任意進制函數(shù)ten_ANY()函數(shù)流程圖，如圖3.4所示：圖3.4十進制轉(zhuǎn)換為任意進制函數(shù)ten_ANY()函數(shù)流程圖（5）任意進制轉(zhuǎn)換為十進制函數(shù)ANY_ch()函數(shù)流程圖，如圖3.5所示：圖3.5任意進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換ANY_ch()函數(shù)流程圖4.運行環(huán)境軟件環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows7硬件環(huán)境處理器：IntelPentium166M*或更高存：32MB以上硬盤空間：1GB以上顯卡：SVGA顯示適配5.開發(fā)工具和編程語言MicrosoftvisualC++C語言二、數(shù)學(xué)原理實現(xiàn)進制轉(zhuǎn)換需要編個函數(shù)（進制轉(zhuǎn)換器），每一函數(shù)完成相應(yīng)進制的轉(zhuǎn)換，下面是各個進制之間轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)方法的算法。十進制轉(zhuǎn)二進制：十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)，是一個連續(xù)除2的過程；把要轉(zhuǎn)換的數(shù)，除以2，得到商和余數(shù)，將商繼續(xù)除以2，直到商為0.最后將所有余數(shù)倒序排列，得到數(shù)就是轉(zhuǎn)換結(jié)果。例如：302/2=151余0151/2=75余175/2=37余137/2=18余118/2=9余09/2=4余14/2=2余02/2=1余0所以302轉(zhuǎn)換為2進制，結(jié)果：100101110.十進制轉(zhuǎn)八進制：十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制的方法和轉(zhuǎn)換為二進制的方法類似，唯一變化：除數(shù)由2變成8。例如：120/8=15余015/8=1余71/8=0余1所以120轉(zhuǎn)換為8進制，結(jié)果：170.十進制轉(zhuǎn)十六進制：十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)的方法和轉(zhuǎn)換為二進制的方法類似，唯一變化：除數(shù)由2變成16。不過，十六進制數(shù)：（10～15）是用英文大寫字母（A~F）表示。例如：123/16=7余11所以123轉(zhuǎn)換為16進制，結(jié)果：7B.二進制轉(zhuǎn)十進制：二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)按權(quán)展開，第0位的權(quán)值是2的0次方，第1位的權(quán)值是2的1次方······

例如：1010轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)：第0位：0*2^0=0第1位：1*2^1=2第2位：0*2^2=0第3位：1*2^3=8所以1010轉(zhuǎn)換成十進制數(shù),結(jié)果：0+2+0+8=10.二進制轉(zhuǎn)八進制：利用421，從后往前每三位一組，缺位補0，然后按十進制方法進行轉(zhuǎn)換。例如：（11001）001=1011=3然后將結(jié)果按從下往上頂順序書寫：31.二進制轉(zhuǎn)十六進制：二進制和十六進制的互相轉(zhuǎn)換比較重要。不過這二者的轉(zhuǎn)換卻不用計算；利用8421，對于任意一個4位的二進制數(shù)，都可以很快算出它對應(yīng)的10進制值。例如：1111=8+4+2+1=15又因為十六進制數(shù)：10～15用大寫字母A~F表示，所以15為F.八進制轉(zhuǎn)二進制：利用421；從后往前每三位一組，缺位處用0填補，然后按十進制方法進行轉(zhuǎn)化;例如：1—>0013-011然后我們將結(jié)果按從下往上的順序書寫就是：11001，則這個11001就是八進制31的二進制形式。八進制轉(zhuǎn)十進制：八進制就是逢8進1，八進制數(shù)采用0～7這八數(shù)來表達一個數(shù)；八進制數(shù)第0位的權(quán)值為8的0次方，第1位權(quán)值為8的1次方，第2位權(quán)值為8的2次方……

例如：1507轉(zhuǎn)換成十進制數(shù):第0位：7*8^0=7第1位：0*8^1=0第2位：5*8^2=320第3位：1*8^3=512所以換算成十進制：7+0+320+512=839.八進制轉(zhuǎn)十六進制：八進制轉(zhuǎn)換成十六進制：有兩種方法：一種是先將八進制轉(zhuǎn)換成二進制，在將二進制轉(zhuǎn)換成十六進制。另一種方法是將八進制轉(zhuǎn)換成十進制，在將十進制轉(zhuǎn)換成十六進制。十六進制轉(zhuǎn)二進制：上面已經(jīng)提到二進制轉(zhuǎn)換成十六進制的方法，記住8421，每一位的權(quán)值，所以十六進制轉(zhuǎn)成二進制就是一段四位分別轉(zhuǎn)成二進制。例如：F1111,D1101,A1010,50101.十六進制轉(zhuǎn)八進制：十六進制轉(zhuǎn)八進制也不能直接轉(zhuǎn)換，需要將十六進制轉(zhuǎn)換成十進制或者二進制，才能由十進制或者二進制轉(zhuǎn)換成八進制。十六進制轉(zhuǎn)十進制：16進制就是逢16進1，但我們只有0~9這十個數(shù)字，所以我們用A，B，C，D，E，F(xiàn)這六個字母來分別表示10，11，12，13，14，15。十六進制數(shù)的第0位的權(quán)值為16的0次方，第1位的權(quán)值為16的1次方，第2位的權(quán)值為16的2次方······

所以，在第N（N從0開始）位上，如果是數(shù)*（*大于等于0，并且*小于等于15，即：F）表示的大小為**16的N次方。例如：2AF5第0位：5*16^0=5第1位：F*16^1=240第2位：A*16^3=2560第3位：2*16^4=8192所以轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)為：10997.-.z.三、程序編碼*include<stdio.h>*include<stdlib.h>*include<string.h>list2();intANY_ten(int*,intnum){ inti,j=0; ints=0; for(i=1;num!=0;i*=*) { if(num%10>(*-1)) { j=1; break; } else { s+=(num%10)*i; num=num/10; } } if(j==1) printf("原數(shù)據(jù)出錯！請重新輸入:\n"); else printf("轉(zhuǎn)換為十進制：%d\n\n",s); returns;}voidten_ANY(intnum,inty){ inti; intarr[30]; for(i=0;;i++) { arr[i]=num%y; num=num/y; if(num==0) { break; } } printf("轉(zhuǎn)換為%d進制：",y); for(;i>=0;i--) { switch(arr[i]) { case10:printf("A");break; case11:printf("B");break; case12:printf("C");break; case13:printf("D");break; case14:printf("E");break; case15:printf("F");break; case16:printf("G");break; case17:printf("H");break; case18:printf("I");break; case19:printf("J");break; default:printf("%d",arr[i]); } } printf("\n\n");}voidlist1(){ inti,a,m,num; charch[100]; FILE*f; do{ getchar(); system("cls"); printf("********************************************\n"); printf("********************\n"); printf("**********數(shù)制轉(zhuǎn)換器**********\n"); printf("********************\n"); printf("**********1-十進制轉(zhuǎn)二進制**********\n"); printf("**********2-十進制轉(zhuǎn)八進制**********\n"); printf("**********3-十進制轉(zhuǎn)十六進制**********\n"); printf("**********4-二進制轉(zhuǎn)十進制**********\n"); printf("**********5-八進制轉(zhuǎn)十進制**********\n"); printf("**********6-十六進制轉(zhuǎn)十進制**********\n"); printf("**********7-二進制轉(zhuǎn)八進制**********\n"); printf("**********8-二進制轉(zhuǎn)十六進制**********\n"); printf("**********0-返回**********\n"); printf("*********************\n"); printf("********************************************\n");loop:printf("請輸入你所選擇的序號:"); scanf("%d",&a); if(a!=0&&a<9) {st:printf("\n輸入要轉(zhuǎn)換的數(shù):"); scanf("%s",&ch); f=fopen("num.t*t","w"); for(i=0;i<=(int)strlen(ch);i++) fputc(ch[i],f); fclose(f); } for(i=0;i<(int)strlen(ch);i++) { if((int)(ch[i])>=48&&(int)(ch[i])<=57||(ch[i])>='A'&&(int)(ch[i])<='J') continue; else printf("輸入有誤!請輸入數(shù)字:");gotost;break; } f=fopen("num.t*t","r"); fscanf(f,"%d",&num);//讀出文件num.t*t中權(quán)值 fclose(f); switch(a) { case0:list2();break;/*返回上一層*/ case1:ten_ANY(num,2);break;/*十進制轉(zhuǎn)二進制*/ case2:ten_ANY(num,8);break;/*十進制轉(zhuǎn)八進制*/ case3:ten_ANY(num,16);break;/*十進制轉(zhuǎn)十六進制*/ case4:ANY_ten(2,num);break;/*二進制轉(zhuǎn)十進制*/ case5:ANY_ten(8,num);break;/*八進制轉(zhuǎn)十進制*/ case6:ANY_ten(16,num);break;/*十六進制轉(zhuǎn)十進制*/ case7:m=ANY_ten(2,num);ten_ANY(m,8);break;/*二進制轉(zhuǎn)八進制*/ case8:m=ANY_ten(2,num);ten_ANY(m,16);break;/*二進制轉(zhuǎn)十六進制*/ default:printf("您的輸入有誤，請重新選擇!\n");gotoloop;break; } getchar(); }while(a>0);}voidANY_ch(){ inta,m,*,y,num; printf("請輸入進制數(shù):"); scanf("%d",&*); printf("輸入該%d進制數(shù)：",*); scanf("%d",&num); m=ANY_ten(*,num); printf("是否將當(dāng)前十進制數(shù)進一步轉(zhuǎn)換:1.是2.否\n");printf("請選擇:");loop2:scanf("%d",&a); switch(a) { case1:printf("轉(zhuǎn)換的目標進制數(shù)為:"); scanf("%d",&y); ten_ANY(m,y);break; case2:printf("\t轉(zhuǎn)換結(jié)束!");break; default:printf("選擇有誤!請重選:");gotoloop2;break; } getchar();}intlist2(){ intb; do{ printf("************************************************\n"); printf("***二十進制任意進制轉(zhuǎn)換!***\n"); printf("************************************************\n"); printf("\t\t按Enter進入主菜單!"); getchar(); system("cls"); printf("********************************************\n"); printf("**********【主菜單】**********\n"); printf("********************\n"); printf("**********模式選擇**********\n"); printf("********************\n"); printf("**********1-常見進制轉(zhuǎn)換**********\n"); printf("**********2-自定義進制數(shù)轉(zhuǎn)換**********\n"); printf("**********0-退出**********\n"); printf("********************\n"); printf("********************************************\n");loop1:printf("請選擇要執(zhí)行的模式:"); scanf("%d",&b); switch(b) { case1:list1();break;/*常見進制轉(zhuǎn)換菜單*/ case2:ANY_ch();break;/*任意進制數(shù)之間轉(zhuǎn)換*/ case0:e*it(0);break; default:printf("\n您的輸入有誤，請重新選擇!\n\n");gotoloop1;break; } getchar(); }while(b>0); return0;}voidmain(){ list2();}測試結(jié)果按Enter鍵進入主菜單，如圖3.1所示：圖3.1十進制轉(zhuǎn)換為二進制選擇1，進入常見進制轉(zhuǎn)換菜單，如圖3.2所示：圖3.2十進制轉(zhuǎn)換為二進制選擇1，十進制轉(zhuǎn)換為二進制函數(shù)，輸入12,結(jié)果如圖3.3所示：圖3.3十進制轉(zhuǎn)換為二進制選擇2，十進制轉(zhuǎn)換為八進制函數(shù)，輸入20,結(jié)果如圖3.4所示：圖3.4十進制轉(zhuǎn)換為八進制選擇3，十進制轉(zhuǎn)換為十六進制函數(shù)，輸入30，結(jié)果如圖3.5所示：圖3.5十進制轉(zhuǎn)換為十六進制選擇4，二進制轉(zhuǎn)換為十進制函數(shù)，輸入131，結(jié)果如圖3.6所示：圖3.6二進制轉(zhuǎn)換為十進制選擇4，二進制轉(zhuǎn)換為十進制函數(shù)，輸入111，結(jié)果如圖3.7所示：圖3.7二進制轉(zhuǎn)換為十進制選擇5，八進制轉(zhuǎn)換為十進制函數(shù)，輸入171，結(jié)果如圖3.8所示：圖3.8八進制轉(zhuǎn)換為十進制選擇6，十六進制轉(zhuǎn)換為十進制函數(shù)，輸入19AF，結(jié)果如圖3.9所示