高精度计算n阶乘的c语言源代码和解释

关键词：高精度,大数,阶乘,C, 输入的容错处理,

内容介绍：利用高精度计算n阶乘的c语言源代码及其解释，其中还包括一些在C语言中常用的简单编程习惯和技巧，非常适合C语言初学者借鉴，如果好好的把程序调试一遍会对初学者很大的启发。程序中没有用到指针，结构体，共用体等内容，但运用了预编译，头文件，数组等等知识，特别是对getchar()进行输入容错的运用，并有详细的解释！

算法简介：高精度计算n的阶乘其实是高精度大整数乘法的应用，其核心思想就是把计算结果每一位上的数字保存到一个数组成员中，例如：把567保存至数组中，保存结果应该是result[0] =7；result[1] =6；result[2] =5。把整个数组看成一个数字，这个数字和一个数相乘的时候，需要每一位都和这个乘数进行相乘运算还需要把前一位的进位加上。算法如下：int 结果 = result[x] * 乘数 + 进位;每一位的计算结果有了，把这个结果的个位数拿出来放到这个数组元素上：result[x] = 结果%10;接下来的工作就是计算出进位：进位 = 结果 / 10;这样一位一位的把整个数组计算一遍，最后可能还有进位，用同样的方法，把进位的数值拆成单个数字，放到相应的数组元素中。最后从后往前输出结果。

getchar()使用说明：getchar()有一个int型的返回值.当程序调用getchar()时.程序就等着用户按键.用户输入的字符被存放在键盘缓冲区中.直到用户按回车为止(回车字符也放在缓冲区中).当用户键入回车之后, getchar()才开始从stdio流中每次读入一个字符. getchar()函数的返回值是用户输入的第一个字符的ASCII码,如出错返回-1,且将用户输入的字符回显到屏幕.如用户在按回车之前输入了不止一个字符,其他字符会保留在键盘缓存区中,等待后续getchar()调用读取.也就是说,后续的getchar()调用不会等待用户按键,而直接读取缓冲区中的字符,直到缓冲区中的字符读完为后,才等待用户按键.

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getch（）与getchar()基本功能相同,差别是getch（）直接从键盘获取键值,不等待用户按回车,只要用户按一个键, getch（）就立刻返回, getch（）返回值是用户输入的ASCII码,出错返回-1.输入的字符不会回显在屏幕上. getch（）函数常用于程序调试中,在调试时,在关键位置显示有关的结果以待查看,然后用getch（）函数暂停程序运行,当按任意键后程序继续运行.

下面是用高精度计算n阶乘的c语言源代码：（还附有正整数输入的容错处理函数）程序特点：程序使用了数组的方法，虽然效率不高，但适合初学者学习。程序在VC++6.0，VC++2010测试通过。程序1使用了一个大数组，程序2使用了4个数组组合在一起，其实程序2完全是锻炼初学者的程序分析能力而已。由于系统，程序1中当把HEAD_M 设为 250000（不能超过该数）时，可以计算不要大于50000的阶乘。程序2不能HEAD_M不能超过70000，由此可知其实用多数组是无意义的！

程序1：

//本程序适合学习c语言的初学者调试学习，程序中没有用到指针，结构体，共用体等内容

//本来下面的代码是一个头文件，文件名是：headself.h 里面只有一个输入正整数的函数。

//把自己经常用的一些变量，函数等等放入自编的头文件是一个很好的习惯。

/*begin包含头文件********************/

2

#include

#include

#include

#include

/*end包含头文件**********************/

/*begin宏定义************************/

#define DEBUG 1 //当程序在调试阶段时 DEBUG为 1,发布时改成0则可

#define HEAD_M 250000 // 存储阶乘运算结果的数组长度,该参数不要超过250000

#define HEAD_N 5 //输入的正整数位数，该参数不要超过5,如果是5，对应的 HEAD_M 要设为250000为 且输入的求阶乘的数也不能大于50000

/*end宏定义**************************/

/*begin函数声明**********************/

int Input_uint(); //无符号整形输入函数

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/*end函数声明************************/

/*begin自定义类型******************/

/*end自定义类型********************/

/*begin全局变量定义******************/

/*end全局变量定义********************/

/*begin函数定义*********************/

int Input_uint() //无符号整形输入函数

{

int count_a=0,ratio=1,count_c=0,number=0,judge=1;

//count_a计数变量；ratio转换系数，1，10，100等；

// count_c计数变量；number函数返回值；

// judge输入判断变量，-1出错;

char str[HEAD_N];

4

for (count_a=0;count_astr[count_a]='0';

do

{

if (judge==1) ;

else

printf(\"\\n输入错误。请输入一个大于等于零的整数:\");

judge=1;

for(count_a=HEAD_N-1,count_c=HEAD_N-1;count_a>=0;count_a--,count_c--)

{

str[count_a]=getchar();

if(!((str[count_a]>='0' && str[count_a]<='9') || (str[count_a]==10)))

judge=-1;

5

if(str[count_a]==10 || count_a==0)

{

if(str[count_a]==10)

break;

if(str[count_a]!=10 && count_a==0)

{

for(;;)

{

count_a=getchar();

if(!((count_a>='0'&& count_a<='9') || (count_a==10)))

judge=-1;

if (count_a==10)

break;

6

}

}

count_a=0;

}

}

if (judge>0)

{

for(count_a=count_c+1;count_a{

if (str[count_a]>='0' && str[count_a]<='9')

{

number+=(str[count_a]-'0')*ratio;

ratio*=10;

7

}

else

break;

}

}

}while(judge<0);

return number;

}

/*end函数定义***********************/

//下面的代码是计算n的阶乘的高精度算法，是个有趣的程序，初学者好好调试一下会学会不少的知识

// #include \"headself.h\" //如果把前面的代码写成头文件则不要屏蔽该行代码

void main()

{

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int a[HEAD_M],i,n,n1=1,j,j1,flag=1;

for(i=0;ia[i]=0;

printf(\"下面将为你列出阶乘表。输入的数太大结果会很大,如果超过五万系统将截取到五万\\n\");

printf(\"请输入一个整数（输入的数不要太大）：n=\");

n=Input_uint();//调用自定义输入函数，用来屏蔽非数字字符的输入

if(n>50000)

n=50000;

#if (DEBUG==1)

printf(\"\\n你输入的数是：%d\

#else

printf(\"\\n下面将计算0到%d的阶乘表！谢谢\\n\

printf(\"\\n0!=1\");

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if(n>0)

printf(\"\\n1!=1\");

#endif

a[0] = 1;

for(j = 2; j <= n; j++)

{

for(i = 0; i < flag; i++) a[i] *= j; for(i = 0; i < flag; i++)

if(a[i] >= 10)

{

a[i+1] += a[i]/10;

a[i] = a[i] % 10;

if(i == flag-1) flag++;

10

}

#if (DEBUG==0)

printf(\"\\n%d!=\

for(j1 = flag-1; j1 >= 0; j1--)

printf(\"%d\j1]);

//printf(\"---(%d!的结果是%d位)\

#endif

}

#if (DEBUG==1)

printf(\"\\n%d!=\

for(j1 = flag-1; j1 >= 0; j1--)

printf(\"%d\j1]);

#endif

11

if (n>6900)

printf(\"\\n您输入的数也太大了吧，终于显示结束，您知道吗？%d!的结果是%d位,屏幕可能已显示不全了！！\

else if(n>1000)

printf(\"\\n您输入的数也太大了吧，终于显示结束，您知道吗？%d!的结果是%d位,累不累啊你！！\

else

printf(\"\\n您知道吗？%d!的结果是%d位.\

printf(\"\\n\");

// getch();//该语句可防止运行结束时退出程序，这样才能看到屏幕内容

system(\"pause\");//该语句同样可防止运行结束时退出程序，但多了提示\"请按任意键继续...\"这样才能看到屏幕内容

}

程序2：

#include

12

#include

#include

#include

#define DEBUG 1 //当程序在调试阶段时 DEBUG为 1

#define HEAD_M 70000 // 存储阶乘运算结果的数组长度,该参数不要超过70000

#define HEAD_N 5

int Input_uint(); //无符号整形输入函数

int Input_uint() //无符号整形输入函数

{

int count_a=0,ratio=1,count_c=0,number=0,judge=1;

//count_a计数变量；ratio转换系数，1，10，100等；

// count_c计数变量；number函数返回值；

// judge输入判断变量，-1出错;

13

char str[HEAD_N];

for (count_a=0;count_astr[count_a]='0';

do

{

if (judge==1) ;

else

printf(\"\\n输入错误。请输入一个大于等于零的整数:\");

judge=1;

for(count_a=HEAD_N-1,count_c=HEAD_N-1;count_a>=0;count_a--,count_c--)

{

str[count_a]=getchar();

if(!((str[count_a]>='0' && str[count_a]<='9') || (str[count_a]==10)))

14

judge=-1;

if(str[count_a]==10 || count_a==0)

{

if(str[count_a]==10)

break;

if(str[count_a]!=10 && count_a==0)

{

for(;;)

{

count_a=getchar();

if(!((count_a>='0'&& count_a<='9') || (count_a==10)))

judge=-1;

if (count_a==10)

15

break;

}

}

count_a=0;

}

}

if (judge>0)

{

for(count_a=count_c+1;count_a{

if (str[count_a]>='0' && str[count_a]<='9')

{

number+=(str[count_a]-'0')*ratio;

16

ratio*=10;

}

else

break;

}

}

}while(judge<0);

return number;

}

void main()

{

int a[HEAD_M],b[HEAD_M],c[HEAD_M],d[HEAD_M],i,n,n1=1,j,j1,flag=1;

for(i=0;i17

{

a[i]=0;

b[i]=0;

c[i]=0;

d[i]=0;

}

printf(\"下面将为你列出阶乘表。输入的数太大结果会很大,如果超过四位系统将截取前四位数值\\n\");

printf(\"请输入一个整数（输入的数不要太大）：n=\");

n=Input_uint();//调用自定义输入函数，用来屏蔽非数字字符的输入

#if (DEBUG==1)

printf(\"\\n你输入的数是：%d\

#else

printf(\"\\n下面将计算0到%d的阶乘表！谢谢\\n\

18

printf(\"\\n0!=1\");

if(n>0)

printf(\"\\n1!=1\");

#endif

a[0] = 1;

for(j = 2; j <= n; j++)

{

for(i = 0; i < flag; i++)

{

if(i<1*HEAD_M)

a[i-0*HEAD_M] *= j;

else if(i<2*HEAD_M)

b[i-1*HEAD_M] *=j;

19

else if(i<3*HEAD_M)

c[i-2*HEAD_M] *=j;

else if(i<4*HEAD_M)

d[i-3*HEAD_M] *=j;

}

for(i = 0; i < flag; i++)

if(i<1*HEAD_M)

{

if(a[i-0*HEAD_M] >= 10) {

if(i==1*HEAD_M-1)

b[0] += a[i-0*HEAD_M]/10;

else

20

a[i-0*HEAD_M+1] += a[i-0*HEAD_M]/10;

a[i-0*HEAD_M] = a[i-0*HEAD_M] % 10;

if(i == flag-1) flag++;

}

}

else if(i<2*HEAD_M)

{

if(b[i-1*HEAD_M] >= 10)

{

if(i==2*HEAD_M-1)

c[0]+= b[i-1*HEAD_M]/10;

else

b[i-1*HEAD_M+1] += b[i-1*HEAD_M]/10;

21

b[i-1*HEAD_M] = b[i-1*HEAD_M] % 10;

if(i == flag-1) flag++;

}

}

else if(i<3*HEAD_M)

{

if(c[i-2*HEAD_M] >= 10)

{

if(i==3*HEAD_M-1)

d[0]+= c[i-2*HEAD_M]/10;

else

c[i-2*HEAD_M+1] += c[i-2*HEAD_M]/10;

c[i-2*HEAD_M] = c[i-2*HEAD_M] % 10;

22

if(i == flag-1) flag++;

}

}

else if(i<4*HEAD_M)

{

if(d[i-3*HEAD_M] >= 10)

{

if(i==4*HEAD_M-1)

;

//e[0]+= d[i-3*HEAD_M]/10;

else

d[i-3*HEAD_M+1] += d[i-3*HEAD_M]/10;

d[i-3*HEAD_M] = d[i-3*HEAD_M] % 10;

23

if(i == flag-1) flag++;

}

}

#if (DEBUG==0)

printf(\"\\n%d!=\

for(j1 = flag-1; j1 >= 0; j1--)

{

if (j1>3*HEAD_M-1)

printf(\"%d\j1-3*HEAD_M]);

else if (j1>2*HEAD_M-1)

printf(\"%d\j1-2*HEAD_M]);

24

else if(j1>1*HEAD_M-1)

printf(\"%d\j1-1*HEAD_M]);

else

printf(\"%d\j1-0*HEAD_M]);

}

printf(\"--(%d位)\

#endif

}

#if (DEBUG==1)

printf(\"\\n%d!=\

for(j1 = flag-1; j1 >= 0; j1--)

{

if (j1>3*HEAD_M-1)

25

printf(\"%d\j1-3*HEAD_M]);

else if(j1>2*HEAD_M-1)

printf(\"%d\j1-2*HEAD_M]);

else if(j1>HEAD_M-1)

printf(\"%d\j1-1*HEAD_M]);

else

printf(\"%d\j1-0*HEAD_M]);

}

#endif

if (n>6900)

printf(\"\\n您输入的数也太大了吧，终于显示结束，您知道吗？%d!的结果是%d位,屏幕可能已显示不全了！！\

else if(n>1000)

printf(\"\\n您输入的数也太大了吧，终于显示结束，您知道吗？%d!的结果是%d位,

26

累不累啊你！！\

else

printf(\"\\n您知道吗？%d!的结果是%d位.\

printf(\"\\n\");

//getch();//该语句可防止运行结束时退出程序，这样才能看到屏幕内容

system(\"pause\");//该语句同样可防止运行结束时退出程序，但多了提示“请按任意键继续...”这样才能看到屏幕内容

}

27