数据结构课程设计一元稀疏多项式计算器.docx

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数据结构课程设计一元稀疏多项式计算器

实习报告：

1.5题一元稀疏多项式计算器

题目：

设计一个一元稀疏多项式简单计算器

班级：

计科一班姓名：

康宇学号：

完成日期：

2013.4.15

一、需求分析

1、一元稀疏多项式简单计算器的功能是：

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和ei分别是第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）计算多项式在x处的值；

6）求多项式a、b的导函数；

2、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.

二、概要设计

为实现上述程序功能，应以有序链表来表示多项式的系数和指数。

定义线性表的动态分配顺序存储结构；建立多项式存储结构，定义指针*next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

演示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在计算机终站上显示“提示信息”之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运行命令；最后根据相应的输入数据（滤去输入中的非法字符）建立的多项式以及多项式相加的运行结果在屏幕上显示。

1、元素类型、结点类型和指针类型：

typedefstructLNode

{

floatxishu;//系数

intzhishu;//指数

structLNode*next;

}LNode,*Linklist;

2、建立两个全局链表指针，

LinklistList1=NULL;

LinklistList2=NULL;

用来存放两个多项式，然后在main（）函数里调用输入函数。

3、本程序包括7个模块

1）主程序：

Voidmain（）

{

While

（1）

{

输出菜单；

接受命令；

处理命令；

If（命令==退出）

则程序退出；

}

释放链表；

}

2）输入函数：

VoidInput（）

{

调用插值函数In（List1）处理链表一；

调用插值函数In（List2）处理链表二；

}

3）输出函数：

VoidOutput（）

{

调用输值函数Out（List1）处理链表一；

调用输值函数Out（List2）处理链表一；

}

4）相加函数：

VoidAdd（）

{

if（List1节点指数>List2节点指数）

输出List1节点;

指针后移；

elseif（List1节点指数

输出List2节点;

指针后移；

else

输出两节点相加后的值；

两链表指针都后移；

if（链表1到头）

输出链表2剩余的节点；

else（即链表二到头）

输出链表1剩余的节点；

}

5）相减函数：

VoidSub（）

{

if（List1节点指数>List2节点指数）

输出List1节点;

指针后移；

elseif（List1节点指数

输出List2节点;（系数要取负再输出）

指针后移；

Else

两链表指针都后移；

if（链表1到头）

输出链表2剩余的节点；

else（即链表二到头）

输出链表1剩余的节点；

}

6）求值函数：

voidCalc（）

{

输入x的值；

依次调用链表一的节点，求出单项式的值相加后输出；

}

7）求导函数：

voidDaohanshu（）

{

输出多项式一的导函数；

}

三、详细设计

#include

#include

#include

typedefstructLNode//元素类型

{

floatxishu;

intzhishu;

structLNode*next;

}LNode,*Linklist;

LinklistList1=NULL;

LinklistList2=NULL;

LinklistIn（LinklistL）//依次往链尾插

{

Linklistp;

floata;

intb;

Linklisthead=（Linklist）malloc（sizeof（LNode））;

L=head;

head->zhishu=0;//head->zhishu头结点放的是多项式的项数

p=head;

p->next=NULL;

printf（"请输入一个多项式：

\n"）;

while（scanf（"%f%d",&a,&b）&&（a||b））//默认多项式是按指数由小到大输入

{

//printf（"%f%d\n",a,b）;

（head->zhishu）++;

//printf（"%3d\n",L->zhishu）;

Linklistq=（Linklist）malloc（sizeof（LNode））;

q->xishu=a;

q->zhishu=b;

if（p->next==NULL）

{

p->next=q;

q->next=NULL;

p=head;

}

else

{

if（p->next->zhishu<=q->zhishu）

{

q->next=p->next;

p->next=q;

p=head;

}

else

{

p=p->next;

}

}

}

printf（"您已成功输入一个多项式！

！

\n"）;

returnL;

}

voidInput（）

{

List1=In（List1）;

List2=In（List2）;

}

voidOut（LinklistL）

{

Linklistp;

p=L->next;

printf（"此多项式有%3d项",L->zhishu）;

while（p!

=NULL）//按指数由大到小输出

{

printf（"%0.1f%3d",p->xishu,p->zhishu）;

p=p->next;

}

printf（"\n"）;

}

voidOutput（）

{

printf（"第一个多项式为：

\n"）;

Out（List1）;

printf（"第二个多项式为：

\n"）;

Out（List2）;

}

voidAdd（）

{

Linklistp1,p2;

p1=List1->next;

p2=List2->next;

printf（"相加后的多项式为：

\n"）;

while（p1&&p2）

{

if（p1->zhishu>p2->zhishu）

{

printf（"%0.1f%3d",p1->xishu,p1->zhishu）;

p1=p1->next;

}

elseif（p1->zhishuzhishu）

{

printf（"%0.1f%3d",p2->xishu,p2->zhishu）;

p2=p2->next;

}

else

{

printf（"%0.1f%3d",p1->xishu+p2->xishu,p1->zhishu）;

p1=p1->next;

p2=p2->next;

}

}

if（p1==NULL）

{

while（p2）

{

printf（"%0.1f%3d",p2->xishu,p2->zhishu）;

p2=p2->next;

}

}

else

{

while（p1）

{

printf（"%0.1f%3d",p1->xishu,p1->zhishu）;

p1=p1->next;

}

}

printf（"\n"）;

}

voidSub（）

{

Linklistp1,p2;

p1=List1->next;

p2=List2->next;

printf（"相减后的多项式为：

\n"）;

while（p1&&p2）

{

if（p1->zhishu>p2->zhishu）

{

printf（"%0.1f%3d",p1->xishu,p1->zhishu）;

p1=p1->next;

}

elseif（p1->zhishuzhishu）

{

printf（"%0.1f%3d",-p2->xishu,p2->zhishu）;

p2=p2->next;

}

else

{

if（p1->xishu-p2->xishu!

=0）

{

printf（"%0.1f%3d",p1->xishu-p2->xishu,p1->zhishu）;

}

p1=p1->next;

p2=p2->next;

}

}

if（p1==NULL）

{

while（p2）

{

printf（"%0.1f%3d",-p2->xishu,p2->zhishu）;

p2=p2->next;

}

}

else

{

while（p1）

{

printf（"%0.1f%3d",p1->xishu,p1->zhishu）;

p1=p1->next;

}

}

printf（"\n"）;

}

voidCalc（）

{

intx;

doublesum=0;

Linklistp;

printf（"请输入x的值：

"）;

scanf（"%d",&x）;

p=List1->next;

while（p）

{

sum+=p->xishu*pow（x,p->zhishu）;

p=p->next;

}

printf（"多项式1在x处的值为：

%0.1lf",sum）;

printf（"\n"）;

}

voidDaohanshu（）

{

Linklistp;

p=List1->next;

printf（"多项式1的导函数为：

\n"）;

while（p）

{

printf（"%0.1f%3d",p->xishu*p->zhishu,p->zhishu-1）;

p=p->next;

}

printf（"\n"）;

}

intmain（）

{

intnum;

while

（1）

{

printf（"-----------------------------------------------\n"）;

printf（"1-------输入并建立多项式;\n"）;

printf（"2-------输出其指系数排列;\n"）;

printf（"3-------多项式相加;\n"）;

printf（"4-------多项式相减;\n"）;

printf（"5-------计算多项式在x处的值;\n"）;

printf（"6-------求多项式a的导函数a';\n"）;

printf（"0-------退出\n"）;

printf（"-----------------------------------------------\n"）;

printf（"请输入您要选择的功能：

"）;

scanf（"%d",&num）;

switch（num）

{

case1:

Input（）;break;//输入函数

case2:

Output（）;break;//输出函数

case3:

Add（）;break;//函数相加

case4:

Sub（）;break;//函数相减

case5:

Calc（）;break;//计算函数在x处的值

case6:

Daohanshu（）;break;//求函数的导函数

case0:

exit

（1）;

default:

printf（"输入错误，请重新输入"）;

}

}

free（List1）;

free（List2）;

return0;

}

四、调试分析

1.由于链表是设置成为全局变量，所以任意函数都可以修改它，存在一定风险性。

但这也为后来的函数方便了，所有的函数统一没有参数。

2.刚开始时曾忽略了一些变量的类型以及没有考虑到指针的返回问题，使调试程序浪费了一定的时间。

今后应重视确定参数的变量和赋值属性的区分和标识。

3.本程序模块简洁，在main（）函数里得到充分体现；

4.链表默认用户输入是按指数从小到大的顺序输入的，而默认输出时按指数从大到小；输入时，依次把节点插在链表的末端。

五、用户手册

1.本程序运行环境为Windows操作系统，执行文件为：

std.exe

2.进入演示程序后显示的界面：

六、测试结果

中南民族大学

数据结构课程设计报告

姓名：

康宇

年级：

2010

学号：

专业：

计算机科学与技术

指导老师：

宋中山

2013年4月15日