C语言课程设计大整数运算

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　该大整数运算系统用于对有符号的位数不超过500位的大整数进行加、减、乘、除四则运算和计算N（0<=N<=10000）的阶乘。
注意事项 ：
    1、操作期间，进行四则运算时若大整数为正数请直接省略‘+ ’号。\n");
    2、该大整数运算系统设定处理位数不超过500位的大整数四则运算和计算N(0<=N<=10000)的阶乘，可根据情况调整相关程序参数，进行位数更大的四则运算和N值更大的阶乘计算。
    3、为了保证程序设计流程的简捷性，该系统没有很高的操作容错性能，所以欲执行某项功能，请务必根据提示输入正确的选项值进行操作。
    课程设计中包含程序，程序运行所需文件，设计报告（电子版和打印版），应有尽有，欢迎小伙伴们在本博客的文件中下载使用。

　下面的程序正常运行需要在百度网盘中下在相应输出文件，否则无法正常使用哦。

 #include<stdio.h>
 #include<string.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<ctype.h>
 #include <conio.h>
 const int N1=;
 const int N2=;

 void Display();                                              //显示主菜单
 char* Input(char str[]);                                       //输入
 void Output(int result[],int j);                             //输出
 int Add(char str1[],char str2[],int result[]);                 //相加
 int Sub(char str1[],char str2[],int result[]);                 //相减
 int Mul(char str1[],char str2[],int result[]);                 //相乘
 int Div(char str1[],char str2[],int result[]);                 //相除
 int Fac(int n,int result[]);                                   //计算阶乘
 int Substract(int *bjs,int *js,int Num_len1,int Num_len2);  //计算差的位数
 //以上函数返回值为int类型的均是结果的首位非零数字在数组中的下标，小于0表示无结果不输出
 int IsBig_num(char str1[],char str2[]);                         //比较 

 int main()
 {
     int  select,op,n,rs=-,result[N1];
     //rs表示该数的首位非零数字在数组中的下标，小于0表示无结果不输出
     char str1[N2],str2[N2],*Fir_num,*Sec_num;
     while()
     {
         Display();
         printf("\n请输入欲执行功能的选项值（0-4）: ");
         scanf("%d",&select);
         switch(select)
         {
             case :
                 printf("\n\t\t1 加法运算\n");
                 printf("\n\t\t2 减法运算\n");
                 printf("\n\t\t3 乘法乘法\n");
                 printf("\n\t\t4 除法运算\n");
                 printf("\n请输入对应运算的选项值（1-4）: ");
                 scanf("%d",&op);
                 memset(result,,sizeof(result));
                 switch(op)
                 {
                     case  :
                         printf("\n请输入一个不超过500位的大整数作为 一个加数\n");
                         Fir_num=Input(str1);
                         printf("\n请输入另一个不超过500位的大整数作为 另一个加数\n");
                         Sec_num=Input(str2);
                         printf("\n两数之和为\n");
                         rs=Add(Fir_num,Sec_num,result);
                         break;
                     case   :
                         printf("\n请输入一个不超过500位的大整数作为 被减数\n");
                         Fir_num=Input(str1);
                         printf("\n请输入另一个不超过500位的大整数作为 减数\n");
                         Sec_num=Input(str2);
                         printf("\n两数之差为\n");
                         rs=Sub(Fir_num,Sec_num,result);
                         break;
                     case   :
                         printf("\n请输入一个不超过500位的大整数作为 一个因数\n");
                         Fir_num=Input(str1);
                         printf("\n请输入另一个不超过500位的大整数作为 另一个因数\n");
                         Sec_num=Input(str2);
                         printf("\n两数之积为\n");
                         rs=Mul(Fir_num,Sec_num,result);
                         break;
                     case   :
                         printf("\n请输入一个不超过500位的大整数作为 被除数\n");
                         Fir_num=Input(str1);
                         printf("\n请输入另一个不超过500位的大整数作为 除数\n");
                         Sec_num=Input(str2);
                         printf("\n两数之商为\n");
                         rs=Div(Fir_num,Sec_num,result);
                         break;
                     default:
                         printf("\n无效输入\n");
                 }
                 break;
             case :
                 printf("\n请输入N(0<=N<=10000)\n");
                 scanf("%d",&n);
                 if(n>||n<)
                 printf("\n错误输入（0<=N<=10000）\n");
                 else
                 {
                     memset(result,,sizeof(result));
                     rs=Fac(n,result);
                     printf("\n%d!为\n",n);
                 }
                 break;
             case  :
                 FILE *fp;
                 if(NULL==(fp=fopen("系统简介.txt","r")))
                     printf("文件打开失败！\n");
                 char ch1;
                 while(EOF != (ch1=fgetc(fp)))
                 {
                     printf("%c",ch1);
                 }
                 fclose(fp);
                 break;
             case  :
                 FILE *fq;
                 if(NULL==(fq=fopen("开发人员.txt","r")))
                     printf("文件打开失败！\n");
                 char ch2;
                 while(EOF != (ch2=fgetc(fq)))
                 {
                     printf("%c",ch2);
                 }
                 fclose(fq);
                 break;
             case  :
                 return ;
             default:
                 printf("\n无效输入\n");
         }
         if(rs >= )
         {
             Output(result,rs);
             rs=-;
         }
         printf("\n__________________________________________\n");
         printf("\n按任意键继续 . . . ");
         getch();
         system("cls");
     }
 }
 //主菜单
 void Display(void)
 {
     printf("\n* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *\n");
     printf("\t      大整数运算系统            \n");
     printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *\n");
     printf("\t\t1 四则运算\t \t\n");
     printf("\t\t2 计算N!     \t\t\n");
     printf("\t\t3 系统简介  \t\t\n");
     printf("\t\t4 开发人员 \t\t\n");
     printf("\t\t0 退出   \t\t\n");
     printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *\n");
 }
 //输入函数
 char* Input(char str[])
 {
     scanf("%s",str);
     char *p=str;
     while(*p=='')
         p++;
     if(*p=='\0')
         p--;
     return p;
 }
 //输出函数
 void Output(int result[],int j)
 {
     int i;
     for(i=j;i>=;i--)
         printf("%d",result[i]);
     printf("\n");
 }
 //加法函数
 int Add(char str1[],char str2[],int result[])
 {
     int  Num_len1,Num_len2,l,i,j;
     if(str1[]=='-'||str2[]=='-')
     {
         if(str1[]=='-'&&str2[]=='-')
         {
             printf("-");
             str1++;
             str2++;
         }
         else
         {
             if(str1[]=='-')
             {
                 if(IsBig_num(str1+,str2)==)
                     return ;
                 else    if(IsBig_num(str1+,str2)<)
                     return Sub(str2,str1+,result);
                 else
                 {
                     printf("-");
                     return Sub(str1+,str2,result);
                 }
             }
             else
             {
                 if(IsBig_num(str1,str2+)==)
                     return ;
                 else    if(IsBig_num(str1,str2+)>)
                     return Sub(str1,str2+,result);
                 else
                 {
                     printf("-");
                     return Sub(str2+,str1,result);
                 }
             }
         }
     }
     strrev(str1);
     strrev(str2);
     Num_len1=strlen(str1);
     Num_len2=strlen(str2);
     if(Num_len1>=Num_len2) {//按较大数的位数将小数高位用0补齐
         l=Num_len1;
         for(i=Num_len2;i<l;i++)
             str2[i]='';
     }
     else{
         l=Num_len2;
         for(i=Num_len1;i<l;i++)
             str1[i]='';
     }
     for(i=;i<l;i++){
         result[i] += str1[i]-''+str2[i]-'';//一一对应-'0'
         if(result[i] > )
         {
             result[i] %= ;
             result[i+]++;//进位
         }
     }
     for(j=i;j>=;j--)
         if(result[j])//返回结果的非零首位在数组中的下标
             return j;
     return ;
 }
 //减法函数
 int Sub(char str1[],char str2[],int result[])
 {
     int i,Num_len1,Num_len2;
     char *temp;
     if(str1[]=='-'||str2[]=='-')
     {
         if(str1[]=='-'&&str2[]=='-')
         {
             if(IsBig_num(str1+,str2+)==)
                 return ;
             else    if(IsBig_num(str1+,str2+)<)
             {
                 temp=str2++;
                 str2=str1++;
                 str1=temp;
             }
             else
             {
                 printf("-");
                 str1++;
                 str2++;
             }
         }
         else
         {
             if(str1[]=='-')
             {
                 printf("-");
                 return Add(str1+,str2,result);
             }
             else
                 return Add(str1,str2+,result);
         }
     }
     else
     {
         if(IsBig_num(str1,str2)==)
             return ;
         else    if(IsBig_num(str1,str2)<)
         {
             printf("-");
             temp=str2;
             str2=str1;
             str1=temp;
         }
     }
     Num_len1=strlen(str1);
     Num_len2=strlen(str2);
     strrev(str1);
     strrev(str2);
     if(Num_len1>Num_len2){//高位补零
         for(i=Num_len2;i<Num_len1;i++)
             str2[i]='';
     }
     for(i=;i<Num_len1;i++) {
         result[i] += (str1[i]-'') - (str2[i]-'');
         if(result[i] < ){
             result[i] += ;
             result[i+]--;
         }
     }
     for(i=Num_len1-;i>=;i--)
         if(result[i])
             return i;
     return ;
 }
 //乘法函数
 int Mul(char str1[],char str2[],int result[])
 {
     int  i,j,Num_len1,Num_len2;
     if(str1[]=='-'||str2[]=='-')
     {
         if(str1[]=='-'&&str2[]=='-')
         {
             str1++;
             str2++;
         }
         else
         {
             printf("-");
             if(str1[]=='-')
                 str1++;
             if(str2[]=='-')
                 str2++;
         }
     }
     Num_len1=strlen(str1);
     Num_len2=strlen(str2);
     strrev(str1);
     strrev(str2);
     //乘积
     for(i=;i<Num_len1;i++)
         for(j=;j<Num_len2;j++)
             result[i+j] += (str1[i]-'')*(str2[j]-'');
     //处理进位
     for(i=;i<N2*;i++) {
         if(result[i] > )//先计算进位，否则前面的值先改变，不能进位
         {
             result[i+] += result[i] /  ;
             result[i]   %= ;
         }
     }
      //输出
     for(i=*N2;i>=;i--)
         if(result[i])
              return i;
     return ;
 }
 //除法函数
 int Div(char str1[],char str2[],int result[])
 {
     int  a[N2],b[N2];
     int i,j,k,Num_len1,Num_len2,n;
     if(str1[]=='-'||str2[]=='-')
     {
         if(str1[]=='-'&&str2[]=='-')
         {
             str1++;
             str2++;
         }
         else
         {
             printf("-");
             if(str1[]=='-')
                 str1++;
             if(str2[]=='-')
                 str2++;
         }
     }
     Num_len1=strlen(str1);
     Num_len2=strlen(str2);
     if(Num_len2== && str2[]==''){
         printf("错误输入（除数不能为零）\n");
         return -;
     }
     memset(a,,sizeof(a));//数组初始化
     memset(b,,sizeof(b));
     for(j=,i=Num_len1-;i>=;i--)
         a[j++]=str1[i]-'';
     for(j=,i=Num_len2-;i>=;i--)
         b[j++]=str2[i]-'';

     Num_len1=Substract(a,b,Num_len1,Num_len2);
     if(Num_len1<=){
         if(Num_len1<) {
             return ;//第一次减时不够减为
         }
         else {
             result[]=;//正好够减商为
             return ;
         }
     }
     result[]++;
     n=Num_len1-Num_len2;
     if(n<) {
         result[]=; //减过一次不够减商为
         return  ;
     }
     else if(n>) {
         for(i=Num_len1-;i>=;i--) {//将减数逆置
             if(i>=n)//倒着存储 当i大于等于n时，将i的位置存i-n的值，否则存0
             b[i]=b[i-n];
             else
             b[i]=;
         }
     }
     Num_len2=Num_len1;
     for(j=;j<=n;j++) {
         while( (k=Substract(a,b+j,Num_len1,Num_len2-j)) >= )//传递对应的参数
         {
             Num_len1=k;//更新长度
             result[n-j]++;//n-j是对应的位权
         }
     }
     for(i=;i<N2;i++){
         if(result[i]>=)
             result[i+] += result[i]/;//先进位再处理本位
         result[i] %= ;
     }
     for(i=N2;i>=;i--)
         if(result[i])
             return i;
     return ;
 }
 //计算差的长度函数
 int Substract(int *bjs,int *js,int Num_len1,int Num_len2)
 {
      int i;
      if(Num_len1<Num_len2)
      return -;
      bool bLarge=false;//长度相等的小于
      if(Num_len1==Num_len2) {
          for(i=Num_len1-;i>=;i--) {
              if(bjs[i]>js[i])
                  bLarge=true;
              else if(bjs[i]<js[i]) {
                  if(!bLarge)
                      return -;
              }
           }
      }
     for(i=;i<Num_len1;i++) {
          bjs[i] -= js[i];
          if(bjs[i]<) {
              bjs[i] += ;
              bjs[i+]--;
          }
     }
     for(i=Num_len1-;i>=;i--)
           if(bjs[i])
           return i+;//返回长度加1
     return ;
 }
  //计算阶乘函数
 int Fac(int n,int result[])
 {
      int i,j,k,jw,t;
     result[]=;
     for(k=, i=;i<=n;i++){
         for(jw=, j=;j<k;j++){
             t         = result[j]*i + jw;
             result[j] = t%;
             jw        = t/;
         }
         while(jw)//直到上一个阶乘结果处理完后，将结果数组扩大，存进进位数即可
         {
             result[++k -]= jw%;
             jw /= ;
         }
     }
     return k-;
 }
 //比较函数
 int IsBig_num(char str1[],char str2[])
 {
     int Num_len1,Num_len2;
     Num_len1=strlen(str1);
     Num_len2=strlen(str2);
     if(Num_len1<Num_len2)
         return -;
     else
     {
         if(Num_len1==Num_len2)
         {
             if(strcmp(str1,str2)==)
                 return ;
             else
             {
                 if(strcmp(str1,str2)<)
                     return -;
                 else
                     return ;
             }
         }
         else
             return ;
     }
 }