链式存储实现一元稀疏多项式加法:线性表、栈与队列应用

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在本次实习中,你需要设计一个实现一元稀疏多项式相加的演示程序,主要涉及数据结构中的线性表、栈和队列的应用。首先,我们需要理解什么是线性表、栈和队列。 线性表是一种最基本的数据结构,它是一系列具有相同类型元素的有限序列,每个元素都有一个唯一的索引位置。在多项式表示中,可以将系数和指数视为线性表中的元素,通过链式存储(如单链表)来组织这些元素,通过指针链接各个项。 栈和队列是两种基本的操作受限的线性表。栈遵循“后进先出”(LIFO)原则,类似于递归调用或函数调用的堆栈。在多项式相加过程中,你可以使用栈来临时存储和管理运算过程中的中间项,例如在合并两个多项式时,从高次项开始逐项相加。 队列遵循“先进先出”(FIFO)原则,可以用于按顺序处理输入或输出项。在这个问题中,可以想象为一个队列用于存储输入的多项式,而另一个队列用于存储相加后的结果,确保输出项的正确顺序。 设计思路如下: 1. 建立数据结构:定义一个多项式结构体,包含系数(ci)、指数(ei)以及指向下一个项的指针。这样,可以使用链式存储来高效地表示和操作多项式。 2. 多项式输入:用户通过键盘输入系数和指数,形成链式结构。输入结束的标志是遇到系数和指数均为0的情况。 3. 加法运算:使用两个指针,一个遍历第一个多项式,一个遍历第二个多项式。对于每一项,比较它们的指数,选择指数较小的项进行加法运算。如果两个指数相同,直接相加系数;若其中一个为0,则保留另一个;同时,考虑正负号的处理。 4. 使用栈辅助运算:在合并过程中,遇到当前项的指数大于上一个合并项的指数,将上一个项压入栈中,然后继续添加新的项。这样可以确保按升幂排列。 5. 输出结果:遍历加法后的多项式结构,按照升幂顺序输出系数和指数。若系数为1或-1,简化输出为指数形式。 6. 测试:使用给出的测试数据来验证程序的正确性,确保一元稀疏多项式的加法运算结果正确。 通过这个项目,你将实践和深化对线性表、栈和队列的理解,并能够运用这些数据结构解决实际问题,提升编程技能。