数据结构--一元多项式

函数功能说明:

Void InitList(PolyNode &L) /初始化多项式单链表*/
Int GetLength(PolyNode*L) /求多项式单链表的长度/
PolyNode GetElem(PolyNode *L,int i) /返回多项式单链表中第i个结点的指针*/
PolyNode Locate(PolyNode *L,float c,inte) /在多项式单链表中按值查找*/
int InsElem(PolyNode &L,float c,inte,int i) /在多项式单链表中插入一个结点*/
int DelElem(PolyNode L,int i) /在多项式单链表中删除一个结点*/
void DispList(PolyNode L) /输出多项式单链表的元素值*/
void CreaPolyList(PolyNode &L,floatC[],int E[],int n) /创建一个链表 */
void SortPloy(PolyNode &L) /对L的多项式单链表按expn域递增排序*/
PolyNode AddPoly(PolyNode *pa,PolyNode*pb) /两个多项式单链表合并*/
2、以单链表作为存储结构插入多项式:多项式按幂从高到低,以“系数,幂”的格式输入,并以“0,0”结束。
3、多项式相加,单链表合并 :
1)两个多项式对应的单链表头节点开始,依次扫描各节点;
2)若两表的节点均非空:比较二者的幂,按幂大者先入表。如果幂相等,则系数相加再入表;
3) 若有一链表已空,则将非空链表插入新表;
4) 输出合并后的链表;
5) 主函数调用,完成多项式相加。

算法实现:

一.一元多项式加法:
1.建立多项式:尾插法建立一元多项式的链表,通过键盘输入多项式的系数和指数,以输入系数0为结束标志,并约定建立一元多项式链表时,总是按指数从小到大的顺序排列。
2.输出多项式:从单链表的第一项开始逐项读出系数和指数,按多项式的形式输出。
3.多项式相加:设La和Lb分别表示两个多项式。Lc表示和多项式。p,q,r分别表示指向单链表的当前项比较指数大小。
(1)若La->expexp,则结点p应是和多项式中的一项,将p复制到r,并使p后移。
(2)若La->exp = Lb->exp,则将两个结点中的系数相加,当和不为0时,La的系数域加上Lb的系数域作为Lc的系数域;若和为0,则和多项式中没有这一项,p,q后移。
(3)若La->exp > Lb->exp,则将结点q复制到Lc中,q后移。

二.一元多项式减法
算法:将减数多项式的所有系数先变为相反数,然后调用多项式相加的函数进行运算。

三.一元多项式乘法
两个多项式相乘,应该是第一个多项式中的每一项分别与第二个多项式相乘,将相乘得到的结果都存在第一个多项式中,再调用合并多项式的函数。我写的多项式相乘用到了两重循环,合并多项式也用到了两重循环。

代码如下:

#include <stdio.h>  
#include <malloc.h>  
typedef struct node  
{      float coef;            /*序数*/  
       int expn;              /*指数*/  
       struct node *next;    /*指向下一个结点的指针*/  
} PolyNode;  
void InitList(PolyNode *&L)        /*初始化多项式单链表*/  
{  
    L=(PolyNode *)malloc(sizeof(PolyNode));    /*建立头结点*/         
    L->next=NULL;  
}  
int GetLength(PolyNode *L)        /*求多项式单链表的长度*/  
{  
    int i=0;  
    PolyNode *p=L->next;  
    while (p!=NULL)              /*扫描单链表L,用i累计结点个数*/  
    {  
        i++;p=p->next;  
    }  
    return i;  
}  
PolyNode *GetElem(PolyNode *L,int i)    /*返回多项式单链表中第i个结点的指针*/  
{  
    int j=1;  
    PolyNode *p=L->next;  
    if (i<1 || i>GetLength(L))   
           return NULL;  
    while (j<i)                      /*沿next域找第i个结点*/  
    {  
           p=p->next;j++;  
    }  
    return p;  
}  
PolyNode *Locate(PolyNode *L,float c,int e)    /*在多项式单链表中按值查找*/  
{  
    PolyNode *p=L->next;  
    while (p!=NULL && (p->coef!=c ||p->expn!=e))  
            p=p->next;  
    return p;  
}  
int InsElem(PolyNode *&L,float c,int e,int i)  /*在多项式单链表中插入一个结点*/  
{  
    int j=1;  
    PolyNode *p=L,*s;  
    s=(PolyNode *)malloc(sizeof(PolyNode));  
    s->coef=c;s->expn=e;s->next=NULL;  
    if (i<1 || i>GetLength(L)+1)   
        return 0;  
    while (j<i)         /*查找第i-1个结点*p*/  
    {  
        p=p->next;j++;  
    }  
    s->next=p->next;  
    p->next=s;  
    return 1;  
}  
int DelElem(PolyNode *L,int i)        /*在多项式单链表中删除一个结点*/  
{  
    int j=1;  
    PolyNode *p=L,*q;  
    if (i<1 || i>GetLength(L))   
        return 0;  
    while (j<i)             /*在单链表中查找第i-1个结点,由p指向它*/  
    {  
    p=p->next;j++;  
    }  
    q=p->next;           /*q指向被删结点*/  
    p->next=q->next;     /*删除*q结点*/  
    free(q);  
    return 1;  
}  
void DispList(PolyNode *L)        /*输出多项式单链表的元素值*/  
{  
    PolyNode *p=L->next;  
    while (p!=NULL)  
    {  
        printf("(%g,%d) ",p->coef,p->expn);  
        p=p->next;  
    }  
    printf("\n");  
}  
void CreaPolyList(PolyNode *&L,float C[],int E[],int n)  
{  
    int i;  
    InitList(L);  
    for (i=0;i<n;i++)  
        InsElem(L,C[i],E[i],i+1);  
}  
void SortPloy(PolyNode *&L)    /*对L的多项式单链表按expn域递增排序*/  
{  
    PolyNode *p=L->next,*q,*pre;  
    L->next=NULL;  
    while (p!=NULL)   
    {  
        if (L->next==NULL)                     /*处理第1个结点*/  
        {  
            L->next=p;p=p->next;  
            L->next->next=NULL;  
           }  
        else                                  /*处理其余结点*/  
        {  
            pre=L;q=pre->next;  
            while (q!=NULL && p->expn>q->expn)  /*找q->expn刚大于或等于p->expn的结点*q的前驱结点*pre*/  
            {  
                pre=q;q=q->next;  
            }  
            q=p->next;                      /*在*pre结点之后插入*p*/  
            p->next=pre->next;  
            pre->next=p;  
            p=q;  
        }      
    }  
}  
PolyNode *AddPoly(PolyNode *pa,PolyNode *pb)  
{  
    PolyNode *pc,*p1=pa->next,*p2=pb->next,*p,*tc,*s;  
    pc=(PolyNode *)malloc(sizeof(PolyNode));           /*新建头结点*pc*/      
    pc->next=NULL;        /*pc为新建单链表的头结点*/  
    tc=pc;                /*tc始终指向新建单链表的最后结点*/  
    while (p1!=NULL && p2!=NULL)   
    {  
        if (p1->expn<p2->expn)     /*将*p1结点复制到*s并链到pc尾*/  
        {  
            s=(PolyNode *)malloc(sizeof(PolyNode));  
            s->coef=p1->coef;s->expn=p1->expn;s->next=NULL;  
            tc->next=s;tc=s;  
            p1=p1->next;  
        }  
        else if (p1->expn>p2->expn)  /*将*p2结点复制到*s并链到pc尾*/  
        {  
            s=(PolyNode *)malloc(sizeof(PolyNode));  
            s->coef=p2->coef;s->expn=p2->expn;s->next=NULL;  
            tc->next=s;tc=s;  
            p2=p2->next;  
        }  
        else   /*p1->expn=p2->expn的情况*/  
        {  
            if (p1->coef+p2->coef!=0)    /*序数相加不为0时新建结点*s并链到pc尾*/  
            {  
                s=(PolyNode *)malloc(sizeof(PolyNode));  
                s->coef=p1->coef+p2->coef;s->expn=p1->expn;  
                s->next=NULL;  
                tc->next=s;tc=s;  
            }  
            p1=p1->next;p2=p2->next;  
        }  
    }  
    if (p1!=NULL) p=p1;  /*将尚未扫描完的余下结点复制并链接到pc单链表之后*/  
    else p=p2;  
    while (p!=NULL)   
    {  
        s=(PolyNode *)malloc(sizeof(PolyNode));  
        s->coef=p->coef;s->expn=p->expn;s->next=NULL;  
        tc->next=s;tc=s;  
        p=p->next;  
    }  
    tc->next=NULL;        /*新建单链表最后结点的next域置空*/  
    return pc;  
}  
void main()  
{  
    PolyNode *L1,*L2,*L3;  
    float C1[]={3,7,5,9},C2[]={-9,8,22};  
    int E1[]={1,0,17,8},E2[]={8,1,7};  
    InitList(L1);  
    InitList(L2);  
    InitList(L3);  
    CreaPolyList(L1,C1,E1,4);  
    CreaPolyList(L2,C2,E2,3);  
    printf("***两多项式相加运算***\n");  
    printf("原多项式A:\n");DispList(L1);  
    printf("原多项式B:\n");DispList(L2);  
    SortPloy(L1);  
    SortPloy(L2);  
    printf("排序后的多项式A:\n");DispList(L1);  
    printf("排序后的多项式B:\n");DispList(L2);  
    L3=AddPoly(L1,L2);  
    printf("多项式相加结果:\n");DispList(L3);  
}  
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