数据结构设计一个一元稀疏多项式简单计算器
时间: 2024-10-11 22:07:18 浏览: 30
数据结构设计一个一元稀疏多项式的简单计算器,通常会涉及使用哈希表(如映射或字典)来存储系数和对应的变量指数。以下是基本的设计思路:
1. **项类** (Term): 创建一个项类,它包含两个属性:`coefficient`(系数) 和 `exponent`(指数),用于表示多项式中的每个项。
```python
class Term:
def __init__(self, coefficient, exponent):
self.coefficient = coefficient
self.exponent = exponent
```
2. **稀疏多项式类** (SparsePolynomial): 这是一个容器类,内部维护一个哈希表,键是变量名称(字符串),值是一个列表,列表元素是`Term`对象,表示该变量的所有非零系数及其对应的指数。
```python
class SparsePolynomial:
def __init__(self):
self.polynomial = defaultdict(list)
def add_term(self, term):
if term.exponent > 0:
self.polynomial[term.exponent].append(term)
# 其他方法如计算、显示等
def evaluate(self, variable_value):
result = 0
for exp, terms in self.polynomial.items():
result += variable_value ** exp * sum(term.coefficient for term in terms)
return result
```
3. **操作方法**: 提供一些常见的数学运算方法,例如加法(`add`)、减法(`subtract`)、乘法(`multiply`)以及简单的求值(`evaluate`):
```python
# 实现加法
def add(self, other):
combined = SparsePolynomial()
for exp, terms in itertools.chain(self.polynomial.items(), other.polynomial.items()):
combined.add_term(Term(sum(t.coefficient for t in terms), exp))
return combined
# ...类似地实现其他方法
```
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