一元稀疏多项式计算器实验报告+程序
一元稀疏多项式计数器预习报告
：刘茂学号0062
一、实验要求
(1)输入并建立多项式；
(2)输出多项式，输出形式为整数序列：n，c1，e1，c2，e2……cn，en，其中n是多项式的项数，ci，ei分别为第i项的系数和指数。序列按指数降序排列；
(3)多项式a和b相加，建立多项式a+b；
(4)多项式a和b相减，建立多项式a-b。
（5）多项式求值；
（6）多项式求导；
（7）求多项式的乘积。
二、测试数据：
1、(2x+5x^8-3.1x^11)+(7-5x^8+11x^9)=(-3.1x^11+11x^9+2x+7);
2、(6x^-3-x+4.4x^2-1.2x^9+1.2x^9)-(-6x^-3+5.4x^2-x^2+7.8x^15
)=(-7.8x^15-1.2x^9+12x^-3-x);
3、(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5)+(-x^3-x^4)=(1+x+x^2+x^5);
4、(x+x^3)+(-x-x^3)=0;
5、(x+x^100)+(x^100+x^200)=(x+2x^100+x^200);
6、(x+x^2+x^3)+0=x+x^2+x^3.
7、互换上述测试数据中的前后两个多项式。
三、思路分析
用带表头结点的单链表存储多项式。
本程序要求输入并建立多项式，能够降幂显示出多项式，实现多项式相加相减的计算问题，输出结果。
采用链表的方式存储链表，定义结点结构体。运用尾差法建立两条单链表，以单链表polyn p和polyn h分别表示两个一元多项式a和b。
为实现处理，设p、q分别指向单链表polya和polyb的当前项，比较p、q结点的指数项。
① 若p->expn
② 若p->expn=q->expn，则将两个结点中的系数相加，当和不为0时修改结点p的系数。
③ 若p->expn>q->expn，则结点q所指的结点应是“和多项式”中的一项，将结点q插入在结点p之前，且令指针q在原来的链表上后移。
四、实验程序
//头文件
#include
#include
#include
//定义多项式的项
typedef struct Polynomial{
float coef;
int expn;
struct Polynomial *next;
}*Polyn,Polynomial;
void Insert(Polyn p,Polyn h){
if(p->coef==0) free(p);//系数为0的话释放结点
else
{
Polyn q1,q2;
q1=h;
q2=h->next;
while(q2&&p->expn
{//查找插入位置
q1=q2;
q2=q2->next;
}
if(q2&&p->expn==q2->expn)
{//将指数相同相合并
q2->coef+=p->coef;
free(p);
if(!q2->coef)
{//系数为0的话释放结点
q1->next=q2->next;
free(q2);
}
}
else
{//指数为新时将结点插入
p->next=q2;
q1->next=p;
}
}
}
Polyn CreatePolyn(Polyn head,int m){
//建立一个头指针为head、项数为m的一元多项式
int i;
Polyn p;
p=head=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));
head->next=NULL;
for(i=0;i { p=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立新结点以接收数据 printf("请输入第%d项的系数与指数:",i+1); scanf("%f %d",&p->coef,&p->expn); Insert(p,head); //调用Insert函数插入结点 } return head; } void DestroyPolyn(Polyn p){ //销毁多项式p Polyn q1,q2; q1=p->next; q2=q1->next; while(q1->next) { free(q1); q1=q2; q2=q2->next; } } void PrintPolyn(Polyn P){ Polyn q=P->next; int flag=1;//项数计数器 if(!q) { //若多项式为空，输出0 putchar('0'); printf("\n"); return; } while(q) { if(q->coef>0&&flag!=1) putchar('+'); //系数大于0且不是第一项 if(q->coef!=1&&q->coef!=-1) {//系数非1或-1的普通情况 printf("%g",q->coef); if(q->expn==1) putchar('X'); else if(q->expn) printf("X^%d",q->expn); } else { if(q->coef==1) { if(!q->expn) putchar('1'); else if(q->expn==1) putchar('X'); else printf("X^%d",q->expn); } if(q->coef==-1) { if(!q->expn) printf("-1"); else if(q->expn==1) printf("-X"); else printf("-X^%d",q->expn); } } q=q->next; flag++; } printf("\n"); } int compare(Polyn a,Polyn b){ if(a&&b) { if(!b||a->expn>b->expn) return 1; else if(!a||a->expn else return 0; } else if(!a&&b) return -1;//a多项式已空，但b多项式非空 else return 1;//b多项式已空，但a多项式非空 } Polyn AddPolyn(Polyn pa,Polyn pb){//求解并建立多项式a+b，返回其头指针Polyn qa=pa->next; Polyn qb=pb->next; Polyn headc,hc,qc; hc=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立头结点 hc->next=NULL; headc=hc; while(qa||qb) { qc=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); switch(compare(qa,qb)){ case 1: { qc->coef=qa->coef; qc->expn=qa->expn; qa=qa->next; break; } case 0: { qc->coef=qa->coef+qb->coef; qc->expn=qa->expn; qa=qa->next; qb=qb->next; break; } case -1: { qc->coef=qb->coef; qc->expn=qb->expn; qb=qb->next; break; } } if(qc->coef!=0) { qc->next=hc->next; hc->next=qc; hc=qc; } else free(qc);//当相加系数为0时，释放该结点 } return headc; } Polyn SubtractPolyn(Polyn pa,Polyn pb){//求解并建立多项式a-b，返回其头指针Polyn h=pb; Polyn p=pb->next; Polyn pd; while(p) { //将pb的系数取反 p->coef*=-1; p=p->next; } pd=AddPolyn(pa,h); for(p=h->next;p;p=p->next) //恢复pb的系数 p->coef*=-1; return pd; } int ValuePolyn(Polyn head,int x){ //输入x值，计算并返回多项式的值 Polyn p; int i; int sum=0,t; for(p=head->next;p;p=p->next) { t=1; for(i=p->expn;i!=0;) { if(i<0){t/=x;i++;}//指数小于0，进行除法 else{t*=x;i--;}//指数大于0，进行乘法 } sum+=p->coef*t; } return sum; } Polyn Derivative(Polyn head){ //求解并建立导函数多项式，并返回其头指针 Polyn q=head->next,p1,p2,hd; hd=p1=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立头结点hd->next=NULL; while(q) { if(q->expn!=0) { //该项不是常数项时 p2=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); p2->coef=q->coef*q->expn; p2->expn=q->expn-1; p2->next=p1->next;//连接结点 p1->next=p2; p1=p2; } q=q->next; } return hd; } Polyn MultiplyPolyn(Polyn pa,Polyn pb){ //求解并建立多项式a*b，返回其头指针 Polyn hf,pf; Polyn qa=pa->next; Polyn qb=pb->next; hf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立头结点 hf->next=NULL; for(;qa;qa=qa->next) { for(qb=pb->next;qb;qb=qb->next) { pf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial)); pf->coef=qa->coef*qb->coef; pf->expn=qa->expn+qb->expn; Insert(pf,hf);//调用Insert函数以合并指数相同的项 } } return hf; } void main() { int m,n,a,x; char flag; Polyn pa=0,pb=0,pc; printf(" 欢迎使用多项式操作程序\n\n"); printf("请输入a的项数:"); scanf("%d",&m); pa=CreatePolyn(pa,m);//建立多项式a printf("请输入b的项数:"); scanf("%d",&n); pb=CreatePolyn(pb,n);//建立多项式b //输出菜单 printf(" *******************************************************\n"); printf(" * 多项式操作程序*\n"); printf(" * *\n"); printf(" * A:输出多项式B:输出多项式b *\n"); printf(" * *\n"); printf(" * C:输出a的导数D:输出b的导数*\n"); printf(" * *\n"); printf(" * E:代入x的值计算a F:代入x的值计算b *\n"); printf(" * *\n"); printf(" * G:输出a+b H:输出a-b *\n"); printf(" * *\n"); printf(" * I:输出a*b J:退出程序*\n"); printf(" * *\n"); printf(" *******************************************************\n"); while(a) { printf("\n请选择操作："); scanf(" %c",&flag);//空格符号一定要注意 switch(flag) {