构造两个按指数递增的有序链表实现两个一元多项式想加,用数据结构实现
时间: 2024-11-15 12:26:38 浏览: 5
C++版本将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回原理及代码实现
为了实现两个一元多项式相加,我们可以使用两个单链表分别存储两个多项式的系数和指数。每个节点可以包含三个部分:系数(coefficient),指数(exponent),以及指向下一个节点的指针。构造这两个链表的过程如下:
1. **创建节点**:
定义一个链表节点类,如 `PolynomialNode`,包含属性 `coefficient`, `exponent`, 和 `next`。
```python
class PolynomialNode:
def __init__(self, coefficient=0, exponent=0):
self.coefficient = coefficient
self.exponent = exponent
self.next = None
```
2. **构建指数递增链表**:
- 对于第一个多项式,遍历其系数与指数对,将它们插入到一个已排序的链表中,保证节点按照升序排列(根据指数)。
- 对于第二个多项式,同样遍历并插入到另一个链表中。
3. **合并两个链表**:
- 创建一个新的根节点 `result_head`,初始化为 `None`。
- 使用两个指针 `p1` 和 `p2` 分别指向两个链表的头部。
- 比较当前节点的指数,如果其中一个链表的指数较大,表示另一个链表对应的项会是更高阶的。在这种情况下,将较小指数的节点添加到结果链表,并更新指针,然后比较下一个节点。如此迭代直到遍历完任一链表。
- 如果两个节点的指数相同,则将它们的系数相加,并选择较大的结果作为新节点的系数,然后继续移动指针。
4. **处理剩余项**:
- 如果遍历结束后还有剩余节点,将最后一个节点添加到结果链表上。
这里是一个简化版的示例代码,用于说明这个过程:
```python
def add_polynomials(polynomial1, polynomial2):
result_head = PolynomialNode()
p1 = polynomial1.head
p2 = polynomial2.head
while p1 is not None and p2 is not None:
if p1.exponent > p2.exponent:
result_head.next = p1
p1 = p1.next
elif p1.exponent < p2.exponent:
result_head.next = p2
p2 = p2.next
else:
sum_coefficient = p1.coefficient + p2.coefficient
new_node = PolynomialNode(sum_coefficient, p1.exponent)
result_head.next = new_node
p1 = p1.next
p2 = p2.next
# 将剩余节点连接到结果链表末尾
if p1 is not None:
result_head.next = p1
elif p2 is not None:
result_head.next = p2
return result_head.next
```
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