设计一种单链表存储结构,每个结点存储一项的系数和指数,类型都是整型,编写完成产生多项式的函数、多项式相加及输出多项式的函数。

时间: 2023-05-31 21:18:25 浏览: 295
C

【数据结构实验】用单链表实现多项式的计算(C语言)

### 回答1: 单链表存储结构可以定义如下: struct Node { int coef; // 系数 int exp; // 指数 Node* next; // 指向下一个结点的指针 }; 产生多项式的函数可以按照指数从高到低的顺序插入结点,代码如下: Node* createPolynomial() { Node* head = new Node(); // 头结点 head->next = nullptr; int coef, exp; while (true) { cout << "请输入系数和指数(输入 结束):"; cin >> coef >> exp; if (coef == && exp == ) { break; } Node* p = head; while (p->next != nullptr && p->next->exp > exp) { p = p->next; } Node* q = new Node(); q->coef = coef; q->exp = exp; q->next = p->next; p->next = q; } return head; } 多项式相加可以遍历两个多项式的结点,按照指数从高到低的顺序合并,代码如下: Node* addPolynomial(Node* p1, Node* p2) { Node* head = new Node(); // 头结点 head->next = nullptr; Node* p = head; while (p1->next != nullptr && p2->next != nullptr) { if (p1->next->exp > p2->next->exp) { Node* q = new Node(); q->coef = p1->next->coef; q->exp = p1->next->exp; q->next = p->next; p->next = q; p1 = p1->next; } else if (p1->next->exp < p2->next->exp) { Node* q = new Node(); q->coef = p2->next->coef; q->exp = p2->next->exp; q->next = p->next; p->next = q; p2 = p2->next; } else { Node* q = new Node(); q->coef = p1->next->coef + p2->next->coef; q->exp = p1->next->exp; q->next = p->next; p->next = q; p1 = p1->next; p2 = p2->next; } p = p->next; } while (p1->next != nullptr) { Node* q = new Node(); q->coef = p1->next->coef; q->exp = p1->next->exp; q->next = p->next; p->next = q; p1 = p1->next; p = p->next; } while (p2->next != nullptr) { Node* q = new Node(); q->coef = p2->next->coef; q->exp = p2->next->exp; q->next = p->next; p->next = q; p2 = p2->next; p = p->next; } return head; } 输出多项式的函数可以遍历链表输出每一项,代码如下: void printPolynomial(Node* head) { Node* p = head->next; while (p != nullptr) { cout << p->coef << "x^" << p->exp; if (p->next != nullptr) { cout << " + "; } p = p->next; } cout << endl; } 完整代码如下: ### 回答2: 单链表是一种常用的线性数据结构,其由一系列节点组成,每个节点包含两个部分,即数据域和指针域。在设计一种单链表存储结构,用于存储多项式时,每个节点需要存储一项的系数和指数。 一个多项式可以表示为a0x^b0 + a1x^b1 + a2x^b2 + ... + anx^bn。将其存储在单链表中,则可以将每一项的系数和指数存储在节点的数据域中,使用next指针连接不同项。 下面是单链表存储多项式的结构体定义: ```c typedef struct node { int coef; // 系数 int expo; // 指数 struct node* next; } Node, *pNode; ``` 其中coef代表系数,expo代表指数,next是指向下一个节点的指针。 产生多项式的函数可以采用用户输入的方式,每次输入一项的系数和指数,然后加入到单链表中。代码如下: ```c pNode CreateList(int n) { pNode head = (pNode)malloc(sizeof(Node)); // 头节点 pNode tail = head; printf("请依次输入多项式的系数、指数:\n"); for(int i=0;i<n;i++) { pNode p = (pNode)malloc(sizeof(Node)); scanf("%d %d", &p->coef, &p->expo); tail->next = p; tail = p; } tail->next = NULL; // 链表尾部指针置为NULL return head; } ``` 多项式相加可以采用归并排序的思想,将两个有序的单链表合并成一个有序的单链表。代码如下: ```c pNode Add(pNode p1, pNode p2) { pNode head = (pNode)malloc(sizeof(Node)); // 头节点 pNode tail = head; pNode tmp; while(p1 && p2) { if(p1->expo < p2->expo) { tmp = (pNode)malloc(sizeof(Node)); tmp->coef = p1->coef; tmp->expo = p1->expo; p1 = p1->next; } else if(p1->expo > p2->expo) { tmp = (pNode)malloc(sizeof(Node)); tmp->coef = p2->coef; tmp->expo = p2->expo; p2 = p2->next; } else { tmp = (pNode)malloc(sizeof(Node)); tmp->coef = p1->coef + p2->coef; tmp->expo = p1->expo; p1 = p1->next; p2 = p2->next; } if(tmp->coef != 0) { // 系数为0的项不加入链表 tail->next = tmp; tail = tmp; } else { free(tmp); // 系数为0的项需要释放内存 } } tail->next = p1 ? p1 : p2; // 将剩余项连接到链表末尾 return head; } ``` 输出多项式的函数可以遍历链表,将每一项的系数和指数输出。代码如下: ```c void Print(pNode head) { pNode p = head->next; while(p) { printf("%d", p->coef); if(p->expo != 0) { printf("x^%d", p->expo); } if(p->next) { printf(" + "); } p = p->next; } printf("\n"); } ``` 综合起来,可以编写一个可以产生多项式、多项式相加、输出多项式的程序如下: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct node { int coef; int expo; struct node* next; } Node, *pNode; pNode CreateList(int n) { pNode head = (pNode)malloc(sizeof(Node)); pNode tail = head; printf("请依次输入多项式的系数、指数:\n"); for(int i=0;i<n;i++) { pNode p = (pNode)malloc(sizeof(Node)); scanf("%d %d", &p->coef, &p->expo); tail->next = p; tail = p; } tail->next = NULL; return head; } pNode Add(pNode p1, pNode p2) { pNode head = (pNode)malloc(sizeof(Node)); pNode tail = head; pNode tmp; while(p1 && p2) { if(p1->expo < p2->expo) { tmp = (pNode)malloc(sizeof(Node)); tmp->coef = p1->coef; tmp->expo = p1->expo; p1 = p1->next; } else if(p1->expo > p2->expo) { tmp = (pNode)malloc(sizeof(Node)); tmp->coef = p2->coef; tmp->expo = p2->expo; p2 = p2->next; } else { tmp = (pNode)malloc(sizeof(Node)); tmp->coef = p1->coef + p2->coef; tmp->expo = p1->expo; p1 = p1->next; p2 = p2->next; } if(tmp->coef != 0) { tail->next = tmp; tail = tmp; } else { free(tmp); } } tail->next = p1 ? p1 : p2; return head; } void Print(pNode head) { pNode p = head->next; while(p) { printf("%d", p->coef); if(p->expo != 0) { printf("x^%d", p->expo); } if(p->next) { printf(" + "); } p = p->next; } printf("\n"); } int main() { int n1, n2; printf("请依次输入第一个多项式的项数和第二个多项式的项数:\n"); scanf("%d %d", &n1, &n2); pNode p1 = CreateList(n1); pNode p2 = CreateList(n2); printf("第一个多项式为:"); Print(p1); printf("第二个多项式为:"); Print(p2); pNode p = Add(p1, p2); printf("相加后的多项式为:"); Print(p); return 0; } ``` ### 回答3: 单链表是一种线性表结构,节点由两个部分组成:节点数据和指向下一个节点的指针。在多项式运算中,我们可以使用单链表来存储每一项的系数和指数。节点中的数据类型都是整型,用来存储多项式的系数和指数。单链表是一种动态数据结构,可以在运行中动态地增加、删除节点。 设计单链表存储结构如下: struct Node{ int coef; //系数 int expn; //指数 struct Node *next; //指向下一个节点的指针 }; 产生多项式的函数:可以根据用户输入的系数和指数来动态地产生多项式。函数返回一个指针,指向单链表的头节点。代码如下: Node *create(){ Node *head, *p, *q; head = new Node; p = head; int coef, expn; cout<<"请输入多项式的系数和指数(系数为0时停止输入):"<<endl; cin>>coef>>expn; while(coef!=0){ q = new Node; q->coef = coef; q->expn = expn; p->next = q; p = q; cin>>coef>>expn; } p->next = NULL; return head; } 多项式相加:可以将两个多项式相加,将节点插入到一个新的单链表中。函数返回一个指针,指向相加后多项式的头节点。代码如下: Node *add(Node *head1, Node *head2){ Node *p1, *p2, *q, *head; p1 = head1->next; p2 = head2->next; head = new Node; q = head; while(p1!=NULL && p2!=NULL){ if(p1->expn > p2->expn){ q->next = new Node; q = q->next; q->coef = p1->coef; q->expn = p1->expn; p1 = p1->next; } else if(p1->expn < p2->expn){ q->next = new Node; q = q->next; q->coef = p2->coef; q->expn = p2->expn; p2 = p2->next; } else{ q->next = new Node; q = q->next; q->coef = p1->coef + p2->coef; q->expn = p1->expn; p1 = p1->next; p2 = p2->next; } } while(p1!=NULL){ q->next = new Node; q = q->next; q->coef = p1->coef; q->expn = p1->expn; p1 = p1->next; } while(p2!=NULL){ q->next = new Node; q = q->next; q->coef = p2->coef; q->expn = p2->expn; p2 = p2->next; } q->next = NULL; return head; } 输出多项式的函数:可以遍历单链表,输出多项式。代码如下: void print(Node *head){ Node *p = head->next; while(p!=NULL){ cout<<p->coef<<"x^"<<p->expn; p = p->next; if(p!=NULL) cout<<"+"; } cout<<endl; } 综合所有函数,可以实现多项式的存储、相加和输出。下面是完整的代码:
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