一元多项式的表示及相加(抽象数据类型Polynomial的实现)

it2022-05-08  2

// c2-6.h 抽象数据类型Polynomial的实现(见图2.45) typedef struct // 项的表示,多项式的项作为LinkList的数据元素 { float coef; // 系数 int expn; // 指数 }term,ElemType; // 两个类型名:term用于本ADT,ElemType为LinkList的数据对象名

图246 是根据c2-5.h 和c2-6.h 定义的多项式7.3+22X7 的存储结构。

// bo2-7.cpp 多项式(存储结构由c2-6.h定义)的基本操作及算法2.22,2.23等(8个) #include"c2-5.h" #include"bo2-6.cpp" typedef LinkList polynomial; #define DestroyPolyn DestroyList // 与bo2-6.cpp中的函数同义不同名 #define PolynLength ListLength // 与bo2-6.cpp中的函数同义不同名 void OrderInsertMerge(LinkList &L,ElemType e,int(* compare)(term,term)) { // 按有序判定函数compare()的约定,将值为e的结点插入或合并到升序链表L的适当位置 Position q,s; if(LocateElem(L,e,q,compare)) // L中存在该指数项 { q->data.coef+=e.coef; // 改变当前结点系数的值 if(!q->data.coef) // 系数为0 { // 删除多项式L中当前结点 s=PriorPos(L,q); // s为当前结点的前驱 if(!s) // q无前驱 s=L.head; DelFirst(L,s,q); FreeNode(q); } } else // 生成该指数项并插入链表 { MakeNode(s,e); // 生成结点 InsFirst(L,q,s); } } int cmp(term a,term b) // CreatPolyn()的实参 { // 依a的指数值<、=或>b的指数值,分别返回-1、0或+1 if(a.expn==b.expn) return 0; else return (a.expn-b.expn)/abs(a.expn-b.expn); } void CreatPolyn(polynomial &P,int m) // 算法2.22 { // 输入m项的系数和指数,建立表示一元多项式的有序链表P Position q,s; term e; int i; InitList(P); printf("请依次输入%d个系数,指数:\n",m); for(i=1;i<=m;++i) { // 依次输入m个非零项(可按任意顺序) scanf("%f,%d",&e.coef,&e.expn); if(!LocateElem(P,e,q,cmp)) // 当前链表中不存在该指数项,cmp是实参 { MakeNode(s,e); // 生成结点并插入链表 InsFirst(P,q,s); } } } void PrintPolyn(polynomial P) { // 打印输出一元多项式P Link q; q=P.head->next; // q指向第1个结点 printf(" 系数指数\n"); while(q) { printf("%f %d\n",q->data.coef,q->data.expn); q=q->next; } } void AddPolyn(polynomial &Pa,polynomial &Pb) // 算法2.23 { // 多项式加法:Pa=Pa+Pb,并销毁一元多项式Pb Position ha,hb,qa,qb; term a,b; ha=GetHead(Pa); hb=GetHead(Pb); // ha和hb分别指向Pa和Pb的头结点 qa=NextPos(ha); qb=NextPos(hb); // qa和qb分别指向Pa和Pb中当前结点(现为第1个结点) while(!ListEmpty(Pa)&&!ListEmpty(Pb)&&qa) { // Pa和Pb均非空且ha没指向尾结点(qa!=0) a=GetCurElem(qa); b=GetCurElem(qb); // a和b为两表中当前比较元素 switch(cmp(a,b)) { case -1:ha=qa; // 多项式Pa中当前结点的指数值小 qa=NextPos(ha); // ha和qa均向后移1个结点 break; case 0: qa->data.coef+=qb->data.coef; // 两者的指数值相等,修改Pa当前结点的系数值 if(qa->data.coef==0) // 删除多项式Pa中当前结点 { DelFirst(Pa,ha,qa); FreeNode(qa); } else ha=qa; DelFirst(Pb,hb,qb); FreeNode(qb); qb=NextPos(hb); qa=NextPos(ha); break; case 1: DelFirst(Pb,hb,qb); // 多项式Pb中当前结点的指数值小 InsFirst(Pa,ha,qb); ha=ha->next; qb=NextPos(hb); } } if(!ListEmpty(Pb)) { Pb.tail=hb; Append(Pa,qb); // 链接Pb中剩余结点 } DestroyPolyn(Pb); // 销毁Pb } void AddPolyn1(polynomial &Pa,polynomial &Pb) { // 另一种多项式加法的算法:Pa=Pa+Pb,并销毁一元多项式Pb Position qb; term b; qb=GetHead(Pb); // qb指向Pb的头结点 qb=qb->next; // qb指向Pb的第1个结点 while(qb) { b=GetCurElem(qb); OrderInsertMerge(Pa,b,cmp); qb=qb->next; } DestroyPolyn(Pb); // 销毁Pb } void Opposite(polynomial Pa) { // 一元多项式Pa系数取反 Position p; p=Pa.head; while(p->next) { p=p->next; p->data.coef*=-1; } } void SubtractPolyn(polynomial &Pa,polynomial &Pb) { // 多项式减法:Pa=Pa-Pb,并销毁一元多项式Pb Opposite(Pb); AddPolyn(Pa,Pb); } void MultiplyPolyn(polynomial &Pa,polynomial &Pb) { // 多项式乘法:Pa=Pa×Pb,并销毁一元多项式Pb polynomial Pc; Position qa,qb; term a,b,c; InitList(Pc); qa=GetHead(Pa); qa=qa->next; while(qa) { a=GetCurElem(qa); qb=GetHead(Pb); qb=qb->next; while(qb) { b=GetCurElem(qb); c.coef=a.coef*b.coef; c.expn=a.expn+b.expn; OrderInsertMerge(Pc,c,cmp); qb=qb->next; } qa=qa->next; } DestroyPolyn(Pb); // 销毁Pb ClearList(Pa); // 将Pa重置为空表 Pa.head=Pc.head; Pa.tail=Pc.tail; Pa.len=Pc.len; } // main2-7.cpp 检验bo2-7.cpp的主程序 #include"c1.h" #include"c2-6.h" #include"bo2-7.cpp" void main() { polynomial p,q; int m; printf("请输入第1个一元多项式的非零项的个数:"); scanf("%d",&m); CreatPolyn(p,m); printf("请输入第2个一元多项式的非零项的个数:"); scanf("%d",&m); CreatPolyn(q,m); AddPolyn(p,q); printf("2个一元多项式相加的结果:\n"); PrintPolyn(p); printf("请输入第3个一元多项式的非零项的个数:"); scanf("%d",&m); CreatPolyn(q,m); AddPolyn1(p,q); printf("2个一元多项式相加的结果(另一种方法):\n"); PrintPolyn(p); printf("请输入第4个一元多项式的非零项的个数:"); scanf("%d",&m); CreatPolyn(q,m); SubtractPolyn(p,q); printf("2个一元多项式相减的结果:\n"); PrintPolyn(p); printf("请输入第5个一元多项式的非零项的个数:"); scanf("%d",&m); CreatPolyn(q,m); MultiplyPolyn(p,q); printf("2个一元多项式相乘的结果:\n"); PrintPolyn(p); DestroyPolyn(p); } 运行结果如下:

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