c语言实现1稀疏多项式相加问题。主要步骤:创建一个新数组c;分别从头遍历比较a和 b的每一项;一个多项式已遍历完毕时,将另一个剩余项依次复制到c中。
时间: 2024-09-30 15:09:46 浏览: 36
在C语言中实现稀疏多项式的相加,可以采用动态数组或链表来存储每个多项式的系数及其对应的指数。以下是基本的步骤:
1. **定义数据结构**:
- 创建一个结构体`sparse_poly`,包含两个部分:一个整数数组`coefficients`用于存储系数(非零项),另一个一维整型数组`exponents`记录对应系数的指数。
```c
typedef struct sparse_poly {
int* coefficients;
int* exponents;
int size; // 数组长度
} SparsePoly;
```
2. **初始化函数**:
- 实现`create_sparse_poly()`函数,用于创建一个新的空多项式。
```c
SparsePoly* create_sparse_poly() {
SparsePoly* poly = malloc(sizeof(SparsePoly));
poly->coefficients = NULL;
poly->exponents = NULL;
poly->size = 0;
return poly;
}
```
3. **添加项**:
- 提供`add_term_to_poly()`函数,给多项式增加一个系数和对应的指数。
```c
void add_term_to_poly(SparsePoly* poly, int coefficient, int exponent) {
if (poly->size == 0) {
poly->coefficients = malloc(4 * sizeof(int)); // 初始分配空间
poly->exponents = poly->coefficients + 1;
} else {
// 检查是否需要扩展数组
if (poly->coefficients[poly->size] == 0) {
poly->coefficients = realloc(poly->coefficients, (poly->size + 2) * sizeof(int));
poly->exponents = poly->coefficients + 1 + poly->size;
}
}
poly->coefficients[poly->size] = coefficient;
poly->exponents[poly->size] = exponent;
++poly->size;
}
```
4. **相加函数**:
- `sparse_poly_add()`函数负责实际的相加操作。遍历两个多项式并合并它们的非零项。
```c
void sparse_poly_add(SparsePoly* a, SparsePoly* b, SparsePoly* result) {
for (int i = 0; i < a->size || i < b->size; ++i) {
int coeff_a = a->coefficients ? a->coefficients[i] : 0;
int exponent_a = a->exponents ? a->exponents[i] : 0;
int coeff_b = b->coefficients ? b->coefficients[i] : 0;
int exponent_b = b->exponents ? b->exponents[i] : 0;
int new_coeff = coeff_a + coeff_b;
if (new_coeff != 0) {
result->coefficients = realloc(result->coefficients, (result->size + 2) * sizeof(int));
result->exponents = result->coefficients + 1 + result->size;
result->coefficients[result->size] = new_coeff;
result->exponents[result->size] = exponent_a + exponent_b;
++result->size;
}
}
}
// 结束后记得释放未使用的内存
void free_sparse_poly(SparsePoly* poly) {
free(poly->coefficients);
free(poly->exponents);
free(poly);
}
```
5. **示例调用**:
- 创建两个多项式,然后调用`sparse_poly_add()`函数相加,并打印结果。
```c
int main() {
SparsePoly a = {create_sparse_poly(), ...}; // 初始化a
SparsePoly b = {create_sparse_poly(), ...}; // 初始化b
sparse_poly_add(&a, &b, &result); // 相加
// 打印结果
for (int i = 0; i < result.size; ++i)
printf("c[%d] = %d * x^%d\n", i, result.coefficients[i], result.exponents[i]);
free_sparse_poly(&result);
free_sparse_poly(&a);
free_sparse_poly(&b);
return 0;
}
```
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