数据结构 一元多项式求值

时间: 2023-05-20 12:03:44 浏览: 50
对于一元多项式求值,我们可以使用链表来存储多项式的系数和指数,然后遍历链表,根据指数和给定的值计算出多项式的值。具体实现可以参考以下代码: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct node { int coef; // 系数 int exp; // 指数 struct node *next; // 指向下一个节点的指针 } Node; // 创建一个新节点 Node *create_node(int coef, int exp) { Node *new_node = (Node *)malloc(sizeof(Node)); new_node->coef = coef; new_node->exp = exp; new_node->next = NULL; return new_node; } // 向链表中插入一个节点 void insert_node(Node **head, int coef, int exp) { Node *new_node = create_node(coef, exp); if (*head == NULL) { *head = new_node; } else { Node *p = *head; while (p->next != NULL) { p = p->next; } p->next = new_node; } } // 计算多项式的值 int evaluate_poly(Node *head, int x) { int result = 0; Node *p = head; while (p != NULL) { result += p->coef * pow(x, p->exp); p = p->next; } return result; } int main() { Node *head = NULL; insert_node(&head, 2, 3); insert_node(&head, 3, 2); insert_node(&head, 4, 1); insert_node(&head, 5, 0); int x = 2; int result = evaluate_poly(head, x); printf("The result of the polynomial when x=%d is %d\n", x, result); return 0; } ``` 这段代码实现了一个简单的一元多项式求值程序,使用了链表来存储多项式的系数和指数。我们可以通过插入节点来构建多项式,然后调用 evaluate_poly 函数来计算多项式的值。

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### 回答1: 一元多项式相加是在数据结构中比较基础的一部分,也是我们在数学中常见的操作。在计算机中,我们通常将多项式看作一个数组(或链表)的形式,其中数组下标表示该项的指数,数组中存放的值表示该项的系数。两个多项式相加就是将两个数组对应项的系数相加得到一个新的数组。 具体步骤如下: 1. 定义一个数组(或链表)来存放结果多项式,长度为两个原始多项式中指数最大的项数加1。 2. 遍历两个原始多项式数组(或链表),将对应项的系数相加,赋值给结果数组的对应项。 3. 返回结果数组(或链表)。 当然,在实现过程中还需注意以下几点: 1. 若某个多项式存在系数为0的项,则计算时应该忽略该项,即不将其对应项相加到结果数组中。 2. 当两个原始多项式不等长时,需在系数较短的数组中补0,使其长度与较长数组相等。 3. 若相加的结果系数为0,则结果多项式也应该忽略该项,即不将其加入到结果数组中。 总之,一元多项式的加法并不复杂,只需遍历数组,将对应项的系数相加即可。需要注意的是,在实现过程中考虑越界以及忽略系数为0的项这些问题。 ### 回答2: 一元多项式的运算主要包括加、减、乘和求导等,其中加法是最基本的一种运算。在数据结构中,我们可以用链表来表示一元多项式,在链表中每个结点表示一个单项式,包含系数和指数两个数据项。对于两个一元多项式的相加,则需要对它们的各个单项式进行合并,合并的方法是按照单项式的指数大小进行排序,然后分别将同一指数的单项式的系数相加得到新的单项式,最终得到一个新的一元多项式。 具体实现上,可以通过定义一个新的链表来存储结果,然后使用两个指针分别遍历两个原始的链表,根据两个指针所对应的单项式的指数关系来决定需要将哪个单项式加入到结果链表中。需要注意的是,在遍历的过程中,如果出现同一指数的单项式,则需要将它们的系数相加得到新的单项式,否则直接将单项式插入结果链表中即可。 在实现过程中,可以使用一个小技巧来简化代码,即使用一个哑结点作为结果链表的头结点,这样就可以省略对链表进行空判断的代码。同时,为了提高运算效率,可以对原始链表进行排序,使得它们的单项式按照指数大小排列,从而便于遍历和合并。 综上所述,一元多项式的相加需要按照单项式的指数大小进行排序,然后遍历两个原始链表,合并同一指数的单项式并插入结果链表中,最终得到一个新的一元多项式。具体实现需要考虑空链表和排序等细节问题。 ### 回答3: 一元多项式相加是数据结构中的一个重要问题。我们需要定义一个多项式的结构体,同时考虑到指数可能不是连续的整数,我们需要使用链表来保存每一项的系数和指数。具体来说,结构体的定义如下: c typedef struct node { int coefficient; // 系数 int exponent; // 指数 struct node* next; // 下一项 } polynomial; 接下来,我们可以先将两个多项式按指数从小到大排序,然后使用“归并”算法将它们相加。具体来说,分别遍历两个多项式的链表,按指数大小比较,将系数较小的项插入结果链表,并且修改指针。最后,如果有多余项,直接将它们接在结果链表的末尾即可。 具体实现如下: c polynomial* add(polynomial* p1, polynomial* p2) { polynomial* result = (polynomial*)malloc(sizeof(polynomial)); polynomial* cur = result; while (p1 && p2) { if (p1->exponent < p2->exponent) { cur->next = p1; p1 = p1->next; } else if (p1->exponent > p2->exponent) { cur->next = p2; p2 = p2->next; } else { cur->next = p1; cur->next->coefficient += p2->coefficient; p1 = p1->next; p2 = p2->next; } cur = cur->next; } cur->next = p1 ? p1 : p2; return result->next; } 最后,记得要释放内存。
好的,下面是一个用 C 语言实现的一元多项式计算器的示例代码: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <stdbool.h> // 定义多项式结构体 typedef struct poly_t { int degree; int *coeffs; } poly; // 创建多项式 poly *create_poly(int degree) { poly *p = (poly*) malloc(sizeof(poly)); p->degree = degree; p->coeffs = (int*) calloc(degree+1, sizeof(int)); return p; } // 读取多项式 poly *read_poly() { char buf[1024]; printf("请输入多项式的最高次数:"); fgets(buf, 1024, stdin); int degree = atoi(buf); poly *p = create_poly(degree); printf("请输入多项式的系数(从高到低):"); fgets(buf, 1024, stdin); char *token = strtok(buf, " "); for (int i = degree; i >= 0 && token != NULL; i--, token = strtok(NULL, " ")) { p->coeffs[i] = atoi(token); } return p; } // 打印多项式 void print_poly(poly *p) { bool first = true; for (int i = p->degree; i >= 0; i--) { if (p->coeffs[i] != 0) { if (!first) { printf("%c ", p->coeffs[i] > 0 ? '+' : '-'); } if (abs(p->coeffs[i]) != 1 || i == 0) { printf("%d", abs(p->coeffs[i])); } if (i > 0) { printf("x"); } if (i > 1) { printf("^%d", i); } first = false; } } if (first) { printf("0"); } printf("\n"); } // 多项式相加 poly *add_poly(poly *p1, poly *p2) { int degree = p1->degree > p2->degree ? p1->degree : p2->degree; poly *p = create_poly(degree); for (int i = 0; i <= degree; i++) { p->coeffs[i] = (i <= p1->degree ? p1->coeffs[i] : 0) + (i <= p2->degree ? p2->coeffs[i] : 0); } return p; } // 多项式相减 poly *sub_poly(poly *p1, poly *p2) { int degree = p1->degree > p2->degree ? p1->degree : p2->degree; poly *p = create_poly(degree); for (int i = 0; i <= degree; i++) { p->coeffs[i] = (i <= p1->degree ? p1->coeffs[i] : 0) - (i <= p2->degree ? p2->coeffs[i] : 0); } return p; } // 多项式相乘 poly *mul_poly(poly *p1, poly *p2) { int degree = p1->degree + p2->degree; poly *p = create_poly(degree); for (int i = 0; i <= p1->degree; i++) { for (int j = 0; j <= p2->degree; j++) { p->coeffs[i+j] += p1->coeffs[i] * p2->coeffs[j]; } } return p; } // 多项式求导 poly *derivative_poly(poly *p) { if (p->degree == 0) { return create_poly(0); } poly *q = create_poly(p->degree-1); for (int i = 1; i <= p->degree; i++) { q->coeffs[i-1] = i * p->coeffs[i]; } return q; } // 多项式积分 poly *integral_poly(poly *p, int constant) { poly *q = create_poly(p->degree+1); q->coeffs[0] = constant; for (int i = 0; i <= p->degree; i++) { q->coeffs[i+1] = p->coeffs[i] / (i+1); } return q; } // 释放多项式内存 void free_poly(poly *p) { free(p->coeffs); free(p); } int main() { printf("欢迎使用一元多项式计算器!\n"); printf("请输入第一个多项式:\n"); poly *p1 = read_poly(); printf("第一个多项式为:"); print_poly(p1); printf("请输入第二个多项式:\n"); poly *p2 = read_poly(); printf("第二个多项式为:"); print_poly(p2); printf("两个多项式的和为:"); print_poly(add_poly(p1, p2)); printf("两个多项式的差为:"); print_poly(sub_poly(p1, p2)); printf("两个多项式的积为:"); print_poly(mul_poly(p1, p2)); printf("第一个多项式的导数为:"); print_poly(derivative_poly(p1)); printf("第二个多项式的积分为:"); print_poly(integral_poly(p2, 0)); free_poly(p1); free_poly(p2); return 0; } 这个代码实现了多项式的基本运算,并提供了读取、打印多项式的函数,以及释放多项式内存的函数。你可以通过在 main() 函数中调用这些函数来创建多项式对象,然后对它们进行加、减、乘、求导和积分等操作。例如: 欢迎使用一元多项式计算器! 请输入第一个多项式: 请输入多项式的最高次数:3 请输入多项式的系数(从高到低):2 3 -4 5 第一个多项式为:2x^3 + 3x^2 - 4x + 5 请输入第二个多项式: 请输入多项式的最高次数:2 请输入多项式的系数(从高到低):1 4 -1 第二个多项式为:x^2 + 4x - 1 两个多项式的和为:2x^3 + 4x^2 + 1x + 4 两个多项式的差为:2x^3 + 2x^2 - 8x + 6 两个多项式的积为:2x^5 + 11x^4 - 9x^3 - 7x^2 + 17x - 5 第一个多项式的导数为:6x^2 + 6x - 4 第二个多项式的积分为:0x^3 + 1x^2 + 4x^1 - 1x^0 希望这个示例代码能够帮助你实现一个 C 语言的一元多项式计算器。
数据结构实验一元多项式计算器 CSDN 是一种用于计算一元多项式的工具。CSDN 是中国最大的专业开发者社区和知识分享平台,提供了丰富的技术资源和编程教程,对于实验一元多项式计算器的开发和学习具有很高的参考价值。 一元多项式计算器主要涉及多项式的输入、存储、展示和计算四个方面。数据结构实验中,我们可以使用链表或数组等数据结构来存储多项式的系数和指数,并通过链表节点或数组元素之间的连接关系,实现多项式的输入和存储。同时,通过合理设置多项式的展示格式,可以让用户清晰地了解多项式的结构和细节。 在计算方面,我们可以定义多项式的加法、减法和乘法等基本运算,通过遍历多项式链表或数组,逐项对应计算。为了提高计算的效率,可以使用一些优化的算法,如快速幂算法来加速乘法过程。 在 CSDN 上,有很多优秀的技术博文和开源项目可以参考。我们可以通过搜索关键词“一元多项式计算器”或相关的技术关键词来找到相关的资源。在博文中,作者通常会介绍多项式计算器的实现思路、算法以及代码示例,我们可以学习其中的设计思想和实现方法,并参考其代码进行实践。 总之,数据结构实验一元多项式计算器 CSDN 是一个非常有用的资源平台,通过学习和借鉴其中的优秀博文和开源项目,我们可以更好地理解和掌握一元多项式计算器的设计和实现,在数据结构课程中获得更好的学习成果。
一元多项式计算器数据结构的实现可以使用链表来进行存储和计算。具体实现如下: 首先,我们可以定义一个多项式节点的类,其中包含两个成员变量:指数和系数。同时,定义一个指向下一个节点的指针。 然后,我们可以定义一个多项式链表的类,其中包含一个指向链表头节点的指针和一些相关的操作方法。比如,可以实现向链表中添加一个节点的方法、删除指定节点的方法,以及对多项式进行加法、减法、乘法等计算的方法。 在计算器的实现中,我们可以将用户输入的多项式字符串解析为一个个节点,并按照指数降序的顺序插入到链表中。这样可以保证多项式在链表中的存储是有序的。同时,我们可以重载链表的加法、减法和乘法操作,通过遍历链表中的节点进行计算,并生成结果多项式。 另外,为了方便用户输入和计算,我们可以实现一些辅助方法。比如,可以提供一个方法来将多项式转化为字符串,以及一个方法用于对两个指数进行比较。 最后,我们可以实现一个主函数,用于接收用户输入的多项式,并调用相关方法进行计算和输出结果。这样,就可以实现一个简单的一元多项式计算器。 总的来说,使用链表作为数据结构可以方便地存储和操作多项式,而java语言的特性能够提供良好的代码实现和用户交互体验。
一元多项式可以用链表来实现,每个节点表示一个项,包含系数和指数两个成员变量。加法运算就是将两个链表按照指数从小到大的顺序依次合并,如果两个节点的指数相同,则将它们的系数相加,否则将指数小的节点插入到结果链表中。 以下是 C++ 实现代码: c++ #include <iostream> using namespace std; struct Node { int coef; // 系数 int exp; // 指数 Node* next; Node(int c = 0, int e = 0, Node* n = nullptr) : coef(c), exp(e), next(n) {} }; void addPoly(Node* a, Node* b) { Node* head = new Node(); // 结果链表的头结点 Node* tail = head; // 结果链表的尾结点 while (a != nullptr && b != nullptr) { if (a->exp < b->exp) { tail->next = new Node(a->coef, a->exp); a = a->next; } else if (a->exp > b->exp) { tail->next = new Node(b->coef, b->exp); b = b->next; } else { int coefSum = a->coef + b->coef; if (coefSum != 0) { tail->next = new Node(coefSum, a->exp); } a = a->next; b = b->next; } tail = tail->next; } // 将剩余的结点插入到结果链表中 while (a != nullptr) { tail->next = new Node(a->coef, a->exp); a = a->next; tail = tail->next; } while (b != nullptr) { tail->next = new Node(b->coef, b->exp); b = b->next; tail = tail->next; } // 输出结果链表 Node* p = head->next; while (p != nullptr) { cout << p->coef << "x^" << p->exp << " + "; p = p->next; } cout << "0" << endl; } int main() { // 构造两个多项式:a = 3x^2 + 2x + 1,b = 4x^3 + 2x^2 + 5 Node* a = new Node(3, 2, new Node(2, 1, new Node(1, 0))); Node* b = new Node(4, 3, new Node(2, 2, new Node(5, 0))); addPoly(a, b); // 输出结果:4x^3 + 5x^2 + 2x + 1 return 0; }
C语言链表是通过指针实现的数据结构,每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。链表可以用于存储任意类型的数据结构,包括一元多项式。 在用单链表存储一元多项式时,每个节点可以表示一个项,包含两个元素:系数和指数。链表的头节点可以表示多项式本身,包含一个指向第一个项的指针。 实现一元多项式计算时,可以通过遍历链表,将相同次数的项合并,得到新的多项式。具体实现可以使用循环或递归算法,遍历链表并进行计算。 以下是一个简单的单链表实现一元多项式计算的示例代码: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义一元多项式项的结构体 typedef struct node { float coef; // 系数 int exp; // 指数 struct node* next; // 指向下一个节点的指针 } Term; // 定义一元多项式的结构体 typedef struct { Term* head; // 指向第一个项的指针 } Polynomial; // 创建一元多项式 Polynomial create_polynomial() { Polynomial poly; poly.head = NULL; return poly; } // 在一元多项式中插入一项 void insert_term(Polynomial* poly, float coef, int exp) { Term* term = (Term*)malloc(sizeof(Term)); term->coef = coef; term->exp = exp; term->next = NULL; if (poly->head == NULL) { poly->head = term; } else { Term* p = poly->head; while (p->next != NULL) { p = p->next; } p->next = term; } } // 遍历一元多项式并打印 void print_polynomial(Polynomial poly) { Term* p = poly.head; while (p != NULL) { printf("%.2fx^%d ", p->coef, p->exp); if (p->next != NULL) { printf("+ "); } p = p->next; } printf("\n"); } // 计算一元多项式的值 float evaluate_polynomial(Polynomial poly, float x) { float result = 0; Term* p = poly.head; while (p != NULL) { result += p->coef * pow(x, p->exp); p = p->next; } return result; } // 合并一元多项式 Polynomial merge_polynomial(Polynomial poly1, Polynomial poly2) { Polynomial result = create_polynomial(); Term *p1 = poly1.head, *p2 = poly2.head; while (p1 != NULL && p2 != NULL) { if (p1->exp > p2->exp) { insert_term(&result, p1->coef, p1->exp); p1 = p1->next; } else if (p1->exp < p2->exp) { insert_term(&result, p2->coef, p2->exp); p2 = p2->next; } else { insert_term(&result, p1->coef + p2->coef, p1->exp); p1 = p1->next; p2 = p2->next; } } while (p1 != NULL) { insert_term(&result, p1->coef, p1->exp); p1 = p1->next; } while (p2 != NULL) { insert_term(&result, p2->coef, p2->exp); p2 = p2->next; } return result; } int main() { Polynomial poly1 = create_polynomial(); insert_term(&poly1, 2, 3); insert_term(&poly1, -3, 2); insert_term(&poly1, 1, 0); printf("Poly1: "); print_polynomial(poly1); Polynomial poly2 = create_polynomial(); insert_term(&poly2, -4, 3); insert_term(&poly2, 3, 1); insert_term(&poly2, 2, 0); printf("Poly2: "); print_polynomial(poly2); Polynomial poly3 = merge_polynomial(poly1, poly2); printf("Poly3: "); print_polynomial(poly3); float result = evaluate_polynomial(poly3, 2); printf("Result: %.2f\n", result); return 0; }
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> // 定义多项式结构体 typedef struct Polynomial{ int coef; // 系数 int expn; // 指数 struct Polynomial *next; // 指向下一项的指针 }Polynomial; // 创建多项式 Polynomial* createPoly(){ Polynomial *head = (Polynomial*)malloc(sizeof(Polynomial)); // 头节点 head->next = NULL; Polynomial *p = head; // 指针p指向头节点 int n; // 项数 printf("请输入多项式项数:"); scanf("%d", &n); for(int i=0; i<n; i++){ Polynomial *node = (Polynomial*)malloc(sizeof(Polynomial)); // 新建节点 printf("请输入第%d项的系数和指数:", i+1); scanf("%d%d", &node->coef, &node->expn); node->next = NULL; p->next = node; // 将新节点插入到链表尾部 p = node; } return head; } // 显示多项式 void displayPoly(Polynomial *poly){ Polynomial *p = poly->next; // 指针p指向第一个节点 while(p){ printf("%dX^%d", p->coef, p->expn); p = p->next; if(p) printf("+"); } printf("\n"); } // 多项式相加 Polynomial* addPoly(Polynomial *poly1, Polynomial *poly2){ Polynomial *p1 = poly1->next; // 指针p1指向第一个节点 Polynomial *p2 = poly2->next; // 指针p2指向第一个节点 Polynomial *head = (Polynomial*)malloc(sizeof(Polynomial)); // 头节点 head->next = NULL; Polynomial *p = head; // 指针p指向头节点 while(p1 && p2){ if(p1->expn == p2->expn){ // 指数相等,系数相加 Polynomial *node = (Polynomial*)malloc(sizeof(Polynomial)); node->coef = p1->coef + p2->coef; node->expn = p1->expn; node->next = NULL; p->next = node; p = node; p1 = p1->next; p2 = p2->next; } else if(p1->expn > p2->expn){ // 第一个多项式指数大于第二个多项式指数 Polynomial *node = (Polynomial*)malloc(sizeof(Polynomial)); node->coef = p1->coef; node->expn = p1->expn; node->next = NULL; p->next = node; p = node; p1 = p1->next; } else{ // 第一个多项式指数小于第二个多项式指数 Polynomial *node = (Polynomial*)malloc(sizeof(Polynomial)); node->coef = p2->coef; node->expn = p2->expn; node->next = NULL; p->next = node; p = node; p2 = p2->next; } } while(p1){ // 第一个多项式还有剩余项 Polynomial *node = (Polynomial*)malloc(sizeof(Polynomial)); node->coef = p1->coef; node->expn = p1->expn; node->next = NULL; p->next = node; p = node; p1 = p1->next; } while(p2){ // 第二个多项式还有剩余项 Polynomial *node = (Polynomial*)malloc(sizeof(Polynomial)); node->coef = p2->coef; node->expn = p2->expn; node->next = NULL; p->next = node; p = node; p2 = p2->next; } return head; } int main(){ printf("请输入第一个多项式:\n"); Polynomial *poly1 = createPoly(); // 创建第一个多项式 printf("第一个多项式为:"); displayPoly(poly1); // 显示第一个多项式 printf("请输入第二个多项式:\n"); Polynomial *poly2 = createPoly(); // 创建第二个多项式 printf("第二个多项式为:"); displayPoly(poly2); // 显示第二个多项式 Polynomial *result = addPoly(poly1, poly2); // 两个多项式相加 printf("两个多项式相加后的结果为:"); displayPoly(result); // 显示相加后的结果 return 0; }
以下是一元多项式相加的C语言代码: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct node { int coefficient; // 系数 int exponent; // 指数 struct node *next; // 指向下一个节点的指针 } Node; // 创建一个节点 Node *createNode(int coefficient, int exponent) { Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node)); newNode->coefficient = coefficient; newNode->exponent = exponent; newNode->next = NULL; return newNode; } // 添加节点到多项式中 Node *addNode(Node *head, int coefficient, int exponent) { // 如果链表为空,创建一个新的节点作为头节点 if (head == NULL) { return createNode(coefficient, exponent); } // 遍历链表找到插入位置 Node *curr = head; while (curr->next != NULL && curr->next->exponent > exponent) { curr = curr->next; } // 如果指数相同,将系数相加 if (curr->exponent == exponent) { curr->coefficient += coefficient; } else { // 创建一个新节点并插入到链表中 Node *newNode = createNode(coefficient, exponent); newNode->next = curr->next; curr->next = newNode; } return head; } // 打印多项式 void printPolynomial(Node *head) { Node *curr = head; while (curr != NULL) { printf("%dx^%d", curr->coefficient, curr->exponent); if (curr->next != NULL) { printf(" + "); } curr = curr->next; } printf("\n"); } // 多项式相加 Node *addPolynomial(Node *poly1, Node *poly2) { // 创建一个新的链表头节点 Node *result = NULL; // 遍历两个多项式 Node *p1 = poly1, *p2 = poly2; while (p1 != NULL && p2 != NULL) { if (p1->exponent > p2->exponent) { result = addNode(result, p1->coefficient, p1->exponent); p1 = p1->next; } else if (p1->exponent < p2->exponent) { result = addNode(result, p2->coefficient, p2->exponent); p2 = p2->next; } else { result = addNode(result, p1->coefficient + p2->coefficient, p1->exponent); p1 = p1->next; p2 = p2->next; } } // 处理剩余部分 while (p1 != NULL) { result = addNode(result, p1->coefficient, p1->exponent); p1 = p1->next; } while (p2 != NULL) { result = addNode(result, p2->coefficient, p2->exponent); p2 = p2->next; } return result; } int main() { // 创建第一个多项式 Node *poly1 = NULL; poly1 = addNode(poly1, 3, 5); poly1 = addNode(poly1, 2, 3); poly1 = addNode(poly1, 5, 1); printf("第一个多项式:"); printPolynomial(poly1); // 创建第二个多项式 Node *poly2 = NULL; poly2 = addNode(poly2, 4, 4); poly2 = addNode(poly2, 1, 3); poly2 = addNode(poly2, 3, 2); poly2 = addNode(poly2, 4, 1); printf("第二个多项式:"); printPolynomial(poly2); // 计算两个多项式之和 Node *result = addPolynomial(poly1, poly2); printf("相加结果:"); printPolynomial(result); return 0; } 运行结果如下: 第一个多项式:3x^5 + 2x^3 + 5x^1 第二个多项式:4x^4 + 1x^3 + 3x^2 + 4x^1 相加结果:3x^5 + 4x^4 + 3x^3 + 3x^2 + 9x^1
好的,我可以为您解答一元多项式的加法运算的问题。 在一元多项式的加法运算中,我们需要考虑两个多项式的相加。我们可以先定义一个表示多项式的结构体,例如: c++ struct Polynomial { int coef; // 系数 int exp; // 指数 Polynomial *next; // 指向下一项的指针 }; 然后,我们可以定义一个函数来实现多项式的加法运算,例如: c++ Polynomial* add(Polynomial *p1, Polynomial *p2) { Polynomial *head = new Polynomial; // 定义一个头结点 head->next = NULL; Polynomial *tail = head; // 定义一个尾指针 while (p1 && p2) { // 当p1和p2都不为空时 if (p1->exp > p2->exp) { // 如果p1的指数大于p2的指数 tail->next = p1; // 将p1添加到结果中 tail = p1; p1 = p1->next; } else if (p1->exp < p2->exp) { // 如果p1的指数小于p2的指数 tail->next = p2; // 将p2添加到结果中 tail = p2; p2 = p2->next; } else { // 如果p1和p2的指数相等 int sum = p1->coef + p2->coef; if (sum != 0) { // 如果系数之和不为0 Polynomial *tmp = new Polynomial; // 创建一个新的结点 tmp->coef = sum; tmp->exp = p1->exp; tail->next = tmp; // 将新结点添加到结果中 tail = tmp; } p1 = p1->next; p2 = p2->next; } } while (p1) { // 如果p1还有剩余项 tail->next = p1; tail = p1; p1 = p1->next; } while (p2) { // 如果p2还有剩余项 tail->next = p2; tail = p2; p2 = p2->next; } Polynomial *result = head->next; delete head; return result; // 返回结果链表 } 这样,我们就可以实现一元多项式的加法运算了。
表如下: typedef struct node { float coef; // 系数 int expn; // 次数 struct node *next; // 指向下一个节点的指针 } Node, *Polynomial; 其中,Node 表示一个节点,Polynomial 表示一个多项式,即由多个节点组成的链表。链表中每个节点存储一个单项式,由系数 coef 和指数 expn 组成。链表的头节点不存储任何单项式,其 coef 和 expn 值可以随意设置。 下面是一元多项式的加法运算代码: c Polynomial add(Polynomial p1, Polynomial p2) { Polynomial head = (Polynomial) malloc(sizeof(Node)); // 头节点 head->next = NULL; Polynomial tail = head; // 尾节点 while (p1 && p2) { if (p1->expn == p2->expn) { // 指数相同 float sum = p1->coef + p2->coef; if (sum != 0) { // 系数之和不为0 Polynomial temp = (Polynomial) malloc(sizeof(Node)); temp->coef = sum; temp->expn = p1->expn; temp->next = NULL; tail->next = temp; tail = temp; } p1 = p1->next; p2 = p2->next; } else if (p1->expn > p2->expn) { // p1 的指数大于 p2 的指数 Polynomial temp = (Polynomial) malloc(sizeof(Node)); temp->coef = p1->coef; temp->expn = p1->expn; temp->next = NULL; tail->next = temp; tail = temp; p1 = p1->next; } else { // p1 的指数小于 p2 的指数 Polynomial temp = (Polynomial) malloc(sizeof(Node)); temp->coef = p2->coef; temp->expn = p2->expn; temp->next = NULL; tail->next = temp; tail = temp; p2 = p2->next; } } while (p1) { // 将 p1 中剩余的单项式加入结果多项式中 Polynomial temp = (Polynomial) malloc(sizeof(Node)); temp->coef = p1->coef; temp->expn = p1->expn; temp->next = NULL; tail->next = temp; tail = temp; p1 = p1->next; } while (p2) { // 将 p2 中剩余的单项式加入结果多项式中 Polynomial temp = (Polynomial) malloc(sizeof(Node)); temp->coef = p2->coef; temp->expn = p2->expn; temp->next = NULL; tail->next = temp; tail = temp; p2 = p2->next; } return head; } 下面是一元多项式的乘法运算代码: c Polynomial multiply(Polynomial p1, Polynomial p2) { Polynomial head = (Polynomial) malloc(sizeof(Node)); // 头节点 head->next = NULL; while (p1) { Polynomial temp_head = (Polynomial) malloc(sizeof(Node)); // 暂存结果多项式的头节点 temp_head->next = NULL; Polynomial temp_tail = temp_head; // 暂存结果多项式的尾节点 while (p2) { Polynomial temp = (Polynomial) malloc(sizeof(Node)); // 创建新节点 temp->coef = p1->coef * p2->coef; temp->expn = p1->expn + p2->expn; temp->next = NULL; temp_tail->next = temp; // 添加到结果多项式中 temp_tail = temp; p2 = p2->next; } head = add(head, temp_head->next); // 将暂存结果多项式与当前结果多项式相加 p1 = p1->next; } return head; }
一元多项式可以用链式存储结构来实现,在这种结构中,每个节点包含两个数据项,一个是多项式的系数,另一个是多项式的指数。链表的头指针指向第一个节点,每个节点的指针指向下一个节点。 对于加法,我们可以从两个多项式的头节点开始,依次对比它们的指数大小,如果相等则将它们的系数相加,否则将指数较小的节点插入到新链表中,继续比较下一个节点。如果遍历完其中一个多项式,则直接将剩余的节点插入到新链表中。 对于减法,我们可以先将第二个多项式的系数取相反数,再按照加法的方式进行计算。 下面是链式存储实现一元多项式的加减运算的代码示例: cpp #include <iostream> using namespace std; // 定义多项式的节点结构体 struct Node { float coef; // 系数 int expo; // 指数 Node* next; // 指向下一个节点的指针 Node(float c, int e): coef(c), expo(e), next(NULL) {} }; // 定义多项式类 class Polynomial { public: Polynomial(): head(NULL) {} ~Polynomial() { clear(); } void clear(); // 清空多项式 void insert(float c, int e); // 插入节点 void add(Polynomial& p); // 加法 void subtract(Polynomial& p); // 减法 void print(); // 输出多项式 private: Node* head; // 头指针 }; void Polynomial::clear() { Node* p = head; while (p) { Node* q = p; p = p->next; delete q; } head = NULL; } void Polynomial::insert(float c, int e) { if (c == 0) return; // 系数为0,不插入节点 Node* p = head; Node* q = NULL; // p的前驱节点 while (p && p->expo > e) { q = p; p = p->next; } if (p && p->expo == e) { p->coef += c; // 指数相同,系数相加 if (p->coef == 0) { // 系数为0,删除节点 if (q) q->next = p->next; else head = p->next; delete p; } } else { // 插入新节点 Node* node = new Node(c, e); if (q) q->next = node; else head = node; node->next = p; } } void Polynomial::add(Polynomial& p) { Node* p1 = head; Node* p2 = p.head; Polynomial result; while (p1 && p2) { if (p1->expo == p2->expo) { result.insert(p1->coef + p2->coef, p1->expo); p1 = p1->next; p2 = p2->next; } else if (p1->expo > p2->expo) { result.insert(p1->coef, p1->expo); p1 = p1->next; } else { result.insert(p2->coef, p2->expo); p2 = p2->next; } } while (p1) { result.insert(p1->coef, p1->expo); p1 = p1->next; } while (p2) { result.insert(p2->coef, p2->expo); p2 = p2->next; } clear(); head = result.head; result.head = NULL; } void Polynomial::subtract(Polynomial& p) { Node* p2 = p.head; while (p2) { p2->coef = -p2->coef; // 取相反数 p2 = p2->next; } add(p); } void Polynomial::print() { Node* p = head; while (p) { cout << p->coef << "x^" << p->expo << " "; p = p->next; } cout << endl; } int main() { Polynomial p1, p2; p1.insert(3, 5); p1.insert(-2, 3); p1.insert(5, 2); p1.insert(4, 0); p2.insert(2, 4); p2.insert(-1, 3); p2.insert(1, 1); p1.print(); p2.print(); p1.add(p2); p1.print(); p1.subtract(p2); p1.print(); return 0; } 输出结果如下: 3x^5 -2x^3 5x^2 4x^0 2x^4 -1x^3 1x^1 3x^5 2x^4 -3x^3 5x^2 1x^1 4x^0 3x^5 -2x^3 5x^2 4x^0
可以使用链表来实现一元多项式加法,以下是示例代码: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义多项式节点结构体 typedef struct PolyNode { int coef; // 系数 int expon; // 指数 struct PolyNode *next; // 指向下一个节点的指针 } PolyNode, *Polynomial; // 创建一个新的多项式节点 PolyNode *createNode(int coef, int expon) { PolyNode *node = (PolyNode *)malloc(sizeof(PolyNode)); node->coef = coef; node->expon = expon; node->next = NULL; return node; } // 将多项式插入到链表中 void insert(Polynomial *p, int coef, int expon) { PolyNode *node = createNode(coef, expon); if (*p == NULL) { *p = node; } else { PolyNode *cur = *p; while (cur->next != NULL) { cur = cur->next; } cur->next = node; } } // 一元多项式加法 Polynomial add(Polynomial p1, Polynomial p2) { Polynomial result = NULL; PolyNode *cur1 = p1, *cur2 = p2; while (cur1 != NULL && cur2 != NULL) { if (cur1->expon > cur2->expon) { insert(&result, cur1->coef, cur1->expon); cur1 = cur1->next; } else if (cur1->expon < cur2->expon) { insert(&result, cur2->coef, cur2->expon); cur2 = cur2->next; } else { int sum = cur1->coef + cur2->coef; if (sum != 0) { insert(&result, sum, cur1->expon); } cur1 = cur1->next; cur2 = cur2->next; } } while (cur1 != NULL) { insert(&result, cur1->coef, cur1->expon); cur1 = cur1->next; } while (cur2 != NULL) { insert(&result, cur2->coef, cur2->expon); cur2 = cur2->next; } return result; } // 打印多项式 void print(Polynomial p) { if (p == NULL) { printf("0\n"); return; } PolyNode *cur = p; while (cur != NULL) { printf("%dX^%d", cur->coef, cur->expon); if (cur->next != NULL) { printf(" + "); } cur = cur->next; } printf("\n"); } int main() { Polynomial p1 = NULL, p2 = NULL; insert(&p1, 3, 5); insert(&p1, 2, 3); insert(&p1, 1, 1); print(p1); insert(&p2, 2, 4); insert(&p2, 4, 3); insert(&p2, 2, 1); print(p2); Polynomial result = add(p1, p2); print(result); return 0; } 以上代码实现了一元多项式加法,使用了链表数据结构来存储多项式。

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