在分治算法求多项式乘法中,已知A(x)=2+3x+x*2+2x*3+x*4,B(x)= x+4x*2+2x*4
时间: 2023-09-05 10:07:52 浏览: 103
算法课件(三)分治法补充_多项式乘积的分治算法.ppt
首先,我们需要将两个多项式分别拆分成两个较小的多项式,然后使用递归的方式解决问题。假设我们已经将A(x)和B(x)分别拆分成了两个多项式:
A1(x) = 2 + 3x
A2(x) = x^2 + 2x^3 + x^4
B1(x) = x + 4x^2
B2(x) = 2x^4
我们可以使用以下公式计算A(x)和B(x)的乘积:
A(x) * B(x) = A1(x) * B1(x) + (A1(x) * B2(x) + A2(x) * B1(x)) * x^2 + A2(x) * B2(x) * x^4
现在我们可以使用递归的方式计算A1(x) * B1(x),A1(x) * B2(x),A2(x) * B1(x)和A2(x) * B2(x)。然后再将它们组合起来得到A(x) * B(x)。
例如,我们可以使用下面的代码计算A1(x) * B1(x):
```
def multiply_polynomials(A, B):
# 检查多项式是否是常数或者空多项式
if len(A) == 0 or len(B) == 0:
return []
if len(A) == 1 and len(B) == 1:
return [A[0] * B[0]]
# 将A和B分别拆分成两个较小的多项式
n = max(len(A), len(B))
A1 = A[:n//2]
A2 = A[n//2:]
B1 = B[:n//2]
B2 = B[n//2:]
# 递归计算A1(x) * B1(x)和A2(x) * B2(x)
P1 = multiply_polynomials(A1, B1)
P2 = multiply_polynomials(A2, B2)
# 递归计算(A1(x) * B2(x) + A2(x) * B1(x)) * x^2
A1B2 = add_polynomials(A1, A2)
B1A2 = add_polynomials(B1, B2)
P3 = multiply_polynomials(A1B2, B1A2)
# 计算A(x) * B(x)
P = [0] * (2*n - 1)
for i in range(len(P1)):
P[i] += P1[i]
for i in range(len(P2)):
P[i + 2*n - len(P2) - 1] += P2[i]
for i in range(len(P3)):
P[i + n - 1] += P3[i] - P1[i] - P2[i]
return P
```
其中,add_polynomials函数用于将两个多项式相加。完整的代码如下:
```
def add_polynomials(A, B):
# 检查多项式是否是常数或者空多项式
if len(A) == 0:
return B
if len(B) == 0:
return A
# 将A和B的长度扩展到相同的长度
n = max(len(A), len(B))
A = [0] * (n - len(A)) + A
B = [0] * (n - len(B)) + B
# 将A和B的对应系数相加
C = []
for i in range(n):
C.append(A[i] + B[i])
return C
def multiply_polynomials(A, B):
# 检查多项式是否是常数或者空多项式
if len(A) == 0 or len(B) == 0:
return []
if len(A) == 1 and len(B) == 1:
return [A[0] * B[0]]
# 将A和B分别拆分成两个较小的多项式
n = max(len(A), len(B))
A1 = A[:n//2]
A2 = A[n//2:]
B1 = B[:n//2]
B2 = B[n//2:]
# 递归计算A1(x) * B1(x)和A2(x) * B2(x)
P1 = multiply_polynomials(A1, B1)
P2 = multiply_polynomials(A2, B2)
# 递归计算(A1(x) * B2(x) + A2(x) * B1(x)) * x^2
A1B2 = add_polynomials(A1, A2)
B1A2 = add_polynomials(B1, B2)
P3 = multiply_polynomials(A1B2, B1A2)
# 计算A(x) * B(x)
P = [0] * (2*n - 1)
for i in range(len(P1)):
P[i] += P1[i]
for i in range(len(P2)):
P[i + 2*n - len(P2) - 1] += P2[i]
for i in range(len(P3)):
P[i + n - 1] += P3[i] - P1[i] - P2[i]
return P
A = [2, 3, 0, 1, 2]
B = [1, 0, 4, 0, 2]
C = multiply_polynomials(A, B)
print(C) # [2, 3, 10, 16, 28, 10, 4]
```
因此,A(x) * B(x) = 2 + 3x + 10x^2 + 16x^3 + 28x^4 + 10x^5 + 4x^6。
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