课程设计任务是用链表(单链表或双向链表)实现任意位数的整数相加
(1) 输入的形式和输入值的范围；
输入的形式为字符，输入值的范围为整数。
(2) 输出的形式；整型 。
(3) 程序所能达到的功能；
实现任意位数的两个整数相加。
(4) 测试数据：包括正确的输入及输出结果和含有错误的输入及其输出的结果。
正确：
### 知识点详解
#### 一、课程设计任务背景与目标
本次课程设计的目标是通过使用链表（可以是单向链表或双向链表）来实现对任意位数的整数进行相加的操作。这不仅能够帮助学生理解链表这种数据结构的基本原理和应用场景，还能够锻炼学生在编程过程中解决实际问题的能力。
#### 二、具体需求分析
1. **输入形式和范围**：
- 输入的形式：用户需要以字符的形式输入整数。
- 输入的范围：理论上，由于采用链表存储整数，所以可以处理任意长度的整数。实际上，受限于计算机内存，长度也是有限制的。
2. **输出形式**：
- 输出的形式：最终的输出结果应为一个整数，表示两个整数相加的结果。
3. **程序功能**：
- 程序的主要功能是实现任意位数的两个整数相加，并能够处理大数值的情况。
4. **测试数据**：
- 正确的输入及输出结果示例：
- 输入：“123” 和 “456”
- 输出：579
- 含有错误的输入及其输出结果示例：
- 输入：“12.3” 和 “45.6”
- 输出：程序应提示输入错误或者给出错误处理的方式。
#### 三、系统设计
1. **概念设计**：
- **数据对象**：`D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…，n,n≥0}`，其中`ai`代表链表中的每个节点。
- **数据关系**：`R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n}`，表示链表中的节点之间的关系。
- **基本操作**：包括初始化链表、打印链表和求两个链表的和。
2. **概要设计**：
- `initList(linklist&l)`：此函数用于接收用户的输入并将其存储到链表中。
- `print(linklist l)`：输出链表的所有元素。
- `add(linklist&l,linklist l1,linklist l2)`：该函数实现两个链表的求和操作。
- `main()`：主函数，负责调用其他函数以完成整个流程。
3. **详细设计算法**：
```c
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
typedef struct list {
int data;
struct list *next;
} list, *linklist;
void initList(linklist &l) {
char c;
linklist p;
l = (linklist) malloc(sizeof(list));
l->next = 0;
while ((c = getchar()) != '\n') {
p = (linklist) malloc(sizeof(list));
p->data = c - 48;
p->next = l->next;
l->next = p;
}
}
void print(linklist l) {
l = l->next;
while (l != 0) {
printf("%d", l->data);
l = l->next;
}
}
void add(linklist &l, linklist l1, linklist l2) {
int a, b = 0;
linklist p;
l1 = l1->next; l2 = l2->next;
l = (linklist) malloc(sizeof(list));
l->next = 0;
while (l1 != 0 && l2 != 0) {
a = l1->data + l2->data + b;
l1 = l1->next;
l2 = l2->next;
b = a / 10;
a = a % 10;
p = (linklist) malloc(sizeof(list));
p->data = a;
p->next = l->next;
l->next = p;
}
// 处理剩余的部分
if (!l1 && !l2) {
if (b == 1) {
p = (linklist) malloc(sizeof(list));
p->data = 1;
p->next = l->next;
l->next = p;
}
} else if (l1) {
while (l1 != 0) {
a = l1->data + b;
l1 = l1->next;
b = a / 10;
a = a % 10;
p = (linklist) malloc(sizeof(list));
p->data = a;
p->next = l->next;
l->next = p;
}
if (b == 1) {
p = (linklist) malloc(sizeof(list));
p->data = 1;
p->next = l->next;
l->next = p;
}
} else if (l2) {
while (l2 != 0) {
a = l2->data + b;
l2 = l2->next;
b = a / 10;
a = a % 10;
p = (linklist) malloc(sizeof(list));
p->data = a;
p->next = l->next;
l->next = p;
}
if (b == 1) {
p = (linklist) malloc(sizeof(list));
p->data = 1;
p->next = l->next;
l->next = p;
}
}
}
void main() {
linklist l1, l2, l3;
printf("请输入第一个整数\n");
initList(l1);
printf("请输入第二个整数：\n");
initList(l2);
printf("两个整数的和是：\n");
add(l3, l1, l2);
print(l3);
getchar();
printf("\n");
}
```
4. **调试分析**：
- **时间复杂度**：O(n)，其中n为两个整数中较长的那个整数的位数。
- **存在的问题**：整数存入两个链表后，在链表中如何进行求和操作。
- **解决方案**：定义一个新的链表用于存储求和结果，并通过逐位相加的方式实现求和。
#### 四、总结
通过本课程设计任务，我们不仅学习了如何使用链表这一数据结构来处理实际问题，还掌握了如何通过编写C语言代码来实现两个任意位数的整数相加。在整个过程中，我们遇到了一些挑战，如如何处理不同长度的链表相加等问题，但通过合理的设计和调试，最终成功地完成了任务。这个项目不仅增强了我们的编程能力，还提高了我们解决实际问题的能力。
