数据结构一元稀疏计算器.doc
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一、课程题目:一元稀疏多项式简单计算器二、需求分析:⒈一元稀疏多项式简单计算器的基本功能是:⑴输入并建立多项式;⑵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和ei分别是第i项的系数和指数,序列按指数降序排列;⑶多项式a和b相加,建立多项式a+b;⑷多项式a和b相减,建立多项式a-b;⑸计算多项式在x处的值;⑹求多项式a,b的导函数。⒉设计思路:2.1定义线性表的动态分配顺序存储结构;2.2建立多项式存储结构,定义指针*next;2.3利用链表实现队列的构造。每次输入一项的系数和指数,可以输出构造的一元多项式。2.4演示程序以用户和计算机的对话方式执行,即在计算机终端上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令;相应的数据输入(滤去输入中的非法字符)建立的多项式和运行结果先是在屏幕上。⒊设计思路分析:要解决多项式的加法运算,就必须要有多项式,所以必须首先建立两个多项式,在这里采用链表的方式存储链表,所以我将节点结构体定义为系数coef指数exp指针域*next运用尾插法建立两条单链表,以单链表polyp和polyhead分别表示多项式a和b,a+b的求和运算等同于单链表的插入问题(将单链表polyp中的结点插入到polyhead中),因此“和多项式“中的结点无需另外生成;为了实现处理,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,由此得到下列运算规则:①若p->exp<q->exp,则结点p所指的结点应是“和多项式”中的一项,令指针p后移。②若p->exp=q->exp,则将这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->exp>q->exp,,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在原来连表上后移。4.测试数据:⑴(2x+5x^8-3.1x^11)+(7-5x^8+11x^9)=(-3.1x^11+11x^9+2x+7)⑵(6x^-3-x+4.4x^2-1.2x^9)-(-6x^-3+5.4x^2+7.8x^15)=(-7.8x^15-1.2x^9+12x^-3-x)⑶(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5)+(-x^3-x^4)=(1+x+x^2+x^5)⑷(x+x^3)+(-x-x^3)=0⑸(x+x^100)+(x^100+x^200)=(x+2x^100+x^200)⑹(x+x^2+x^3)+0=x+x^2+x^3三、概要设计为实现上述程序功能,应以链式存储结构来实现一元多项式的运算,为此需要建立有序链表一元多项式的抽象数据类型。1.抽象数据类型一元多项式的定义如下:ADTPolynode{数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,mm≥0}ElemSet中的每个元素包含一个表示系数的实数和表示指数的整数}数据关系:R={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,且ai-1中的指数值>ai中的指数值,i=2,…,m}基本操作:PolyCreateList(Polyhead,intm)操作结果:建立一个头指针为head、项数为m的一元多项式。voidDestroyList(Polyp)初始条件:一元多项式p已存在。操作结果:销毁一元多项式p。intOutputList(PolyP)初始操作:一元多项式p已存在。操作结果:输出一元多项式p。intcompare(Polya,Polyb)初始操作:一元多项式a和b已存在。操作结果:比较两个多项式是否非空。PolyAddPoly(Polypa,Polypb)初始条件:一元多项式pa和pb已存在。操作结果:完成多项式相加运算,即pa=pa+pb并销毁一元多项式pb。PolySubtractPoly(Polypa,Polypb)初始条件:一元多项式pa和pb已存在。操作结果:完成多项式相减运算,即pa=pa-pb并销毁一元多项式pb。PolyMultiplyPoly(Polypa,Polypb)初始条件:一元多项式pa和pb已存在。操作结果:完成多项式相乘运算,即pa=pa*pb并销毁一元多项式pb。voidDevicePoly(Polypa,Polypb)初始条件:一元多项式pa和pb已存在。操作结果:完成多项式相除运算,即pa=pa/pb并销毁一元多项式pb。floatValuePoly(Polyhead,floatx)操作结果:输入x值,计算并返回多项式的值。PolyDerivative(Polyhead)操作结果:求解并建立a的导函数多项式,并返回其头指针。