一元多项式的单链表表示及其运算 (1)采用单链表存储结构,设计并实现一元多式项的表示及其创建、输出、相加、相减等操作。 (2)针对所选择的求解问题,编写测试程序,并选取适当的测试数据,通过运行结果验证算法和程序设计的正确性。
时间: 2024-10-13 17:13:18 浏览: 54
数据结构(C语言)用单链表存储一元多项式并实现两个多项式的相加运算.doc
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一元多项式通常使用单链表来表示,因为每个项可以作为一个节点,节点包含系数(如实数)和指数(如整数)。具体的设计如下:
1. **节点定义**:
- 定义一个`Term`类,它有两个属性:`coefficient` (系数) 和 `exponent` (指数),以及两个指针:`previous` 和 `next`,用于链接到前一项和后一项。
```java
class Term {
double coefficient;
int exponent;
Term previous = null;
Term next;
// 构造函数,初始化和其他方法...
}
```
2. **操作实现**:
- **创建(Constructor)**:通过给定系数和指数生成新节点。
- **输出(Output)**:遍历链表,按照数学规则显示多项式。
- **相加(Addition)**:对两个链表的对应项计算和,然后合并结果链表。
- **相减(Subtraction)**:处理负数系数的情况,可以先将其中一个多项式取其相反数,再进行加法操作。
```java
Term add(Term a, Term b) {
if (a == null || b == null) return a == null ? b : a; // 一个是0则直接返回另一个
Term result = new Term();
if (a.exponent > b.exponent) {
result.exponent = a.exponent;
result.coefficient = a.coefficient + (b.coefficient * Math.pow(-1, b.exponent));
a.next = result;
result.previous = a;
} else {
result.exponent = b.exponent;
result.coefficient = b.coefficient + (a.coefficient * Math.pow(-1, a.exponent));
b.next = result;
result.previous = b;
}
return result;
}
// 同理有减法操作,类似上面的过程
Term subtract(Term a, Term b) {
// ...
}
```
3. **测试程序**:
编写一个测试函数,提供一组输入数据(如多项式的系数和指数序列),创建相应的链表,然后分别执行加法和减法操作,最后比较实际结果与预期结果是否一致。
```java
void test() {
// 创建一些测试数据...
List<Term> expectedSum = ...;
List<Term> actualSum = add(list1, list2);
assert expectedSum.equals(actualSum); // 验证加法
List<Term> expectedDifference = ...;
List<Term> actualDifference = subtract(list1, list2);
assert expectedDifference.equals(actualDifference); // 验证减法
}
```
通过上述步骤,你可以实现一元多项式的单链表表示及其基本运算,并通过测试确保其正确性。
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