数据结构课程设计题目名称：数制转换问题课程名称：数据结构学生姓名：学号：学院名称：指导教师：目录一．需求分析………………………………………………………二．概要设计………………………………………………………三．详细设计………………………………………………………四．调试测试………………………………………………………五．总结……………………………………………………………一．需求分析应用环境设定：生活中我们需要将M进制的数转换为我们所需要的进制，从键盘任意输入一个M进制的数，对其进行转换成其他三种进制的数，然后再从电脑中显示出来，最终得到我们的结果。

用户界面：命令行界面，根据自己的要求，对界面的提示进行操作，正确输入我们需要的数据。

输入方式：首先输入将转换的进制数，回车确认；然后输入确定的数据，回车确认；接着选择要转换为的进制数，回车确认。

输出方式：界面直接输出，启动程序后，按照界面提示，输入数据，直接回车确认，显示屏即输出我们的数据结果。

数据储存方式：全部在内存存放，不使用硬盘上的文件或其他数据源，程序执行过程中和结束后不保存数据。

程序功能：1.根据界面提示输入M进制数据。

2.对任意M进制数据实行非M进制的转换。

二．概要设计在此说明数据结构设计和关键的算法设计思想1.用数组实现该问题D2M()函数和M2D()函数是实现该问题的主要函数。

D2M()函数是实现十进制转换为其它进制的函数，它是将输入的十进制数ｘ取首先对需要转换的进制M取余，然后再对其取整，接着通过递归调用D2M()函数依次将得到的整数部分依次先取余后取整，并将所得的余数依次存入一个数组中，然后逆向取出数组中的元素，即得到转换后的结果。

而M2D()函数则是实现其他进制M转换为十进制，并将其转换为非M进制的数。

M进制转十进制则是从该M进制数的最后一位开始算，依次列为第０、１、２…ｎ位并分别乘以M的０、１、２…ｎ次方，将得到的次方相加便得到对应的十进制数，再调用D2M()函数将其转换为非M进制的数。

⑴i,j,y,n,s,m,r,reminder,x是定义的全局变量，初始值都为０；⑵D2M(int g,int h)是实现十进制数转换为M进制数的函数；⑶M2D(int e)是实现M(仅指二进制数和八进制数)进制数转换为十进制数的函数，并在其中调用D2M(int g,int h)实现向非M进制数的转换；⑷H2D(int f)是实现十六进制数转换为十进制数的函数，并在其中调用D2M(int g,int h)实现向非十六进制数的转换；⑸void main()是主函数，功能是给出测试的数据，并在特定条件下调用D2M()函数和M2D()函数。

使用简单一维数组int a[N]，int b[N]，int c[N]。

2.用栈实现该问题同样是利用D2M()和M2D()两个函数实现。

两个函数的思想同利用数组实现时相同。

只是栈具有后进先出的性质，故其用Pop()取数较数组的逆向取数方便些。

⑴SqStack定义栈，说明base为栈底指针，top为栈顶指针，stacksize为栈容量；⑵int InitStack(SqStack &S)到int DestroyStack(SqStack &S)六大模块分别表示构造一个空栈、用ｅ表示栈元素、插入元素、删除元素、判断栈是否为空以及摧毁栈；⑶SqStack S是指定义栈S；⑷D2M(int a,int b)的功能是将十进制数转换成M进制的函数；⑸M2D()的功能是M进制转换为十进制的函数；⑹void main()是主函数。

其功能是输入需要测试的数据以及需要转换的进制，并在特定情形下调用D2M()函数和M2D()函数，而且实现M进制数向任意非M进制数的转换。

数据类型定义如下：typedef struct{int *base; 栈底int *top; 栈顶int stacksize;栈容量}SqStack;int InitStack(SqStack &S)构造一个个空栈int GetTop(SqStack S, int &e) 若栈不为空，则用e返回S的栈顶元素，并返回0，否则返回1int Push(SqStack &S , int e) 插入元素e为新的栈顶元素int Pop(SqStack &S, int &e) 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回0，否则返回1。

1.程序流程图若2.程序源代码A．用数组实现（文件名shuzu.cpp）#include<stdio.h>#include<math.h>#define N 1000int i,j,y,n,s;int m,r,reminder;int x; //全局变量默认初始化为0，不必再赋0了D2M(int g,int h) //十进制数转换为其他进制数{int c[N];i=0;reminder=g%h;g=g/h;if(reminder>9){c[i]=reminder+55;i++;}else{c[i]=reminder;i++;}if(g>0)D2M(g,h);for(j=i-1;j>=0;j--)if(c[j]>=65)printf("%c",c[j]);elseprintf("%d",c[j]);return 0;}M2D(int e) //二进制和八进制数转换为十进制数,并这转换为其他进制数{int a[N];printf("请输入%d进制位数:",m);scanf("%d",&n);printf("请输入%d进制的每位并使每位用空格隔开:",m);for(i=0;i<n;i++)scanf("%d",&a[i]);for(i=n-1;i>=0;i--){y+=(int)pow(e,j)*a[i]; //强制类型转换，以免造成数据丢失j++;}printf("需要转换的进制M:");scanf("%d",&s);printf("请输出转换成%d进制的结果:",s);D2M(y,s);return 0;}H2D(int f) //十六进制数转换为十进制数，并转换为其他进制数{int b[N];printf("请输入%d进制位数:",m);scanf("%d",&n);printf("请输入%d进制的每位并使每位用空格隔开:",m);for(i=0;i<n;i++)scanf("%x",&b[i]);for(i=n-1;i>=0;i--){y+=(int)pow(f,j)*b[i]; //强制类型转换，以免造成数据丢失j++;}printf("需要转换的进制M:");scanf("%d",&s);printf("请输出转换成%d进制的结果:",s);D2M(y,s);return 0;}void main(){printf("请给定一个需转换的进制M(2or8or10or16):");scanf("%d",&m);if(m==2||m==8) //二进制和八进制转换成十进制M2D(m);else if(m==16) //十六进制转换成十进制H2D(m);else if(m==10) //十进制转换成其它进制{printf("请输入一个%d进制数:",m);scanf("%d",&x);printf("请输入需要转换成的进制M(2or8or16):");scanf("%d",&r);printf("请输出转换成%d进制的结果:",r);D2M(x,r);}printf("\n");}B．用栈实现（文件名zhan.cpp）#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>#define STACK_INIT_SIZE 100 //存储空间初始分配量#define STACKINCREMENT 10 //存储空间分配增量int e,m,x,s,t; //x为要转换的十进制数，e 为临时用的的int 型变量int r,y,i,n;typedef struct{int *base; //栈底int *top; //栈顶int stacksize; //栈容量}SqStack;int InitStack(SqStack &S){ //构造一个空栈S.base=(int *)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof(int));if(!S.base) exit(0); //存储空间失败S.top=S.base;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return 0;}int GetTop(SqStack S, int &e){ //若栈不为空，则用e返回S的栈顶元素，并返回0，否则返回1if(S.top==S.base) return 1;e=*(S.top-1);return 0;}int Push(SqStack &S , int e){ //插入元素e为新的栈顶元素if(S.top-S.base>=S.stacksize){ //栈满，追加存储空间S.base=(int *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(int));if(!S.base) return 1 ; //存储分配失败S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;}*S.top++=e;return 0;}int Pop(SqStack &S, int &e){ //若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回0，否则返回1if(S.top==S.base) return 1;e=*--S.top;return 0;}int StackEmpty(SqStack S){ //若栈空，则返回1，否则返回0 if(S.top==S.base)return 1;return 0 ;}int DestroyStack(SqStack &S){ //销毁栈S，栈S不再存在free(S.base);S.top=NULL; //防止程序后面不小心使用了它S.base=S.top;return 0 ;}SqStack S; //定义栈SD2M(int a,int b) //十进制转换成其他进制的函数D2M(){while(a){r=a%b;if(r>9)r=r+55;Push(S,r); //压入栈a/=b; //转换成M进制printf("该数转换成%d进制的结果:",b);while(!StackEmpty(S)){Pop(S,e); //弹出栈if(e>=65)printf("%c",e);elseprintf("%d",e);}return 0;}M2D() //其他进制转换为十进制的函数M2D() {char c[1000];printf("请输入需要转换的数的位数:");scanf("%d",&n);printf("请输入需要转换的数的每位并用空格隔开:");for(i=0;i<n;i++){scanf("%x",&c[i]);Push(S,c[i]);i=0;while(!StackEmpty(S)){Pop(S,e);y+=(int)pow(m,i)*e;i++;}}void main(){InitStack(S); //构造一个空栈printf("请输入需要转换的进制M(2or8or10or16):");scanf("%d",&m);if(m==10) //十进制转换成其他进制{printf("请给定一个需要转换的10进制数:");scanf("%d",&x);printf("请输入需要转换成的进制数:");scanf("%d",&t);D2M(x,t);}if(m==2||m==8||m==16) //其他进制转换成十进制，且其他任意进制的相互转换{M2D();printf("给定要转换成的进制M:");scanf("%d",&s);D2M(y,s);}printf("\n");DestroyStack(S); //销毁栈S，栈S不再存在}四．调试测试1.十进制数365转换二进制数测试结果如下：（图1）图12.十六进制数1A2B3C转换十进制数测试结果如下：（图2）图23.二进制数11001100转换八进制数测试结果如下：（图3）图34.八进制数1234转换为十六进制数测试结果如下：（图4）图4 五．总结此次课程设计与以往不同：第一，时间是比较紧的，从题目分配到完成设计不足十天的时间，而且又是即将期末考试的这段时间；第二，人数和以往也不同，以前都是几个同学一起完成设计，而这次却是每个人单独完成自己的题目，所以人手也是比较紧的；第三，以前的课程设计是最后完成提交就行了，而这次我们必须时刻都提交自己课程设计的进程，中途随时交给指导老师批阅，避免同学最后时间才去完成作业的思想。