设计实现两个链式存储的一元多项式乘法运算的算法,并分析该算法的时间复杂度
时间: 2024-10-20 15:15:14 浏览: 51
数据结构课设(一元多项式乘法)
设计一个一元多项式乘法的链式存储算法,可以采用类似于长除法的方式,步骤如下:
1. 创建两个节点结构体,包含系数和指向下一个节点的指针。
```c++
struct Term {
int coefficient;
Term* next;
};
```
2. 初始化两个输入多项式的头节点 `poly1` 和 `poly2`。
3. 创建一个新的空链表 `result` 作为结果多项式的头部。
4. 使用两个循环,外层从 `poly1` 的最高次幂开始遍历,内层从 `poly2` 开始遍历,直到遍历到较小次数的项。
5. 对于 `poly1` 中的每个系数 `c1`,乘以 `poly2` 中对应位置的系数 `c2`,并将结果加到 `result` 上对应的系数上。如果某个位置不存在,就初始化一个新项,系数为0。
6. 更新 `result` 上的当前项的指数,等于 `poly1` 当前项的指数加上 `poly2` 当前项的指数减去1。
7. 移动内部指针 `poly2` 到下一项。
8. 如果 `poly1` 还有剩余未处理的项,则将它们依次追加到 `result` 的末尾,因为它们在乘积中的次数更高。
9. 最终,`result` 就是两多项式的乘积。
时间复杂度分析:
- 遍历第一个多项式 `O(n1)`,其中 `n1` 是第一个多项式的项数。
- 每次操作都涉及到一次内层循环,最坏情况下需要遍历第二个多项式的所有项,即 `O(n2)`,其中 `n2` 是第二个多项式的项数。
- 总操作次数大约为 `n1 * n2`,因为在最坏情况下,每项都需要乘以另一个多项式的所有项。
因此,整个算法的时间复杂度为 `O(n1 * n2)`,空间复杂度取决于生成的结果多项式的长度,也就是 `n1 + n2 - 1`。这是因为除了原始的两个多项式,最多还需要创建一个与两者项数相等的新多项式。
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