C++实现多项式类:加法、乘法与求值
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更新于2024-09-18
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"这篇C++代码实现了一个多项式类,包含多项式的加法、乘法以及代入求值的功能。类设计中使用了友元函数处理运算符重载,同时内部管理一个非零系数项数组来存储多项式的各项。"
在C++编程中,创建自定义数据类型(如多项式)并为其定义操作(如加法和乘法)是一种常见的实践。在这个例子中,我们有两个关键类:`Term`和`Polynomial`。`Term`类代表多项式中的每一项,包含系数(`coef`)和指数(`exp`)。`Polynomial`类则表示整个多项式,并提供了操作多项式的方法。
`Term`类声明为`Polynomial`的友元,意味着`Polynomial`类可以访问`Term`的私有成员,这对于处理多项式内部的项进行合并或操作是必要的。`Term`类没有提供公共的构造函数,因为它是作为`Polynomial`类的内部结构使用的。
`Polynomial`类实现了以下功能:
1. 默认构造函数:初始化一个空的多项式,设置项数为0,容量为10,并分配一个`Term`数组。
2. 拷贝构造函数:用于复制另一个`Polynomial`对象的所有项。
3. 析构函数:清理分配的内存。
4. `+`运算符重载:实现多项式的加法,创建一个新的`Polynomial`对象作为结果。
5. `*`运算符重载:实现多项式的乘法,同样返回一个新的`Polynomial`对象。
6. `Eval`方法:接受一个浮点数`x`,代入多项式求值。
7. `NewTerm`方法:添加一个新的项,如果已有相同指数的项,则合并它们。
8. `insertTerm`方法:负责将项有序地插入到数组中,确保数组保持按指数降序排列。
`Polynomial`类的内部管理着一个`Term`指针数组`termArray`,它存储非零系数的项。`capacity`表示数组的当前大小,而`terms`记录实际的项数。拷贝构造函数中,`Polynomial`复制了另一多项式的所有项,通过遍历源多项式的`termArray`并调用`insertTerm`方法将其添加到新多项式中。
在实现这些操作时,需要注意的是,由于多项式可能包含重复的指数项,因此在添加或乘法运算后需要合并相同指数的项。`insertTerm`方法应负责检查新项与现有项是否需要合并,这通常通过遍历已排序的项数组并比较指数来完成。
这段代码提供了一个完整的多项式操作框架,可以在C++程序中使用这个类进行复杂数学计算,例如求导、积分或者解方程等。
2016-07-26 上传
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2024-09-11 上传
zhangchuanjun1
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