数据结构-多项式相乘
多项式的乘法
多项式的乘法多项式的乘法是代数学中的一种基本运算,用于计算两个多项式的乘积。
在多项式的乘法运算中,我们将一个多项式的每一项与另一个多项式的每一项相乘,并将结果相加得到最终的乘积。
本文将介绍多项式的乘法运算规则,并通过例子详细说明其计算方法。
1. 多项式的乘法运算规则设有两个多项式:P(x) = anxn + an-1xn-1 + ... + a1x + a0Q(x) = bmxm + bm-1xm-1 + ... + b1x + b0其中,an, an-1, ..., a1, a0, bn, bm-1, ..., b1, b0为常数系数,n, m为非负整数,n ≥ m。
两个多项式的乘积定义为:P(x) * Q(x) = (anxn + an-1xn-1 + ... + a1x + a0) * (bmxm + bm-1xm-1 + ... + b1x + b0)根据乘法的分配律,我们可以将上式展开为:P(x) * Q(x) = anxn * (bmxm + bm-1xm-1 + ... + b1x + b0) + an-1xn-1 * (bmxm + bm-1xm-1 + ... + b1x + b0) + ... + a1x * (bmxm + bm-1xm-1 + ... + b1x + b0) + a0 * (bmxm + bm-1xm-1 + ... + b1x + b0)再根据乘法的结合律,我们可以进一步简化上式为:P(x) * Q(x) = anxn * bmxm + anxn * bm-1xm-1 + ... + anxn * b1x + anxn * b0 + an-1xn-1 * bmxm + an-1xn-1 * bm-1xm-1 + ... + an-1xn-1 *b1x + an-1xn-1 * b0 + ... + a1x * bmxm + a1x * bm-1xm-1 + ... + a1x * b1x + a1x * b0 + a0 * bmxm + a0 * bm-1xm-1 + ... + a0 * b1x + a0 * b0由此可见,多项式的乘法运算实际上是将两个多项式的每一项进行相乘,并将结果按指数次数相加。
多项式的乘法
多项式的乘法在代数学中,多项式的乘法是一项基本的运算。
多项式是由常数和变量的乘积相加而成的表达式。
本文将介绍多项式乘法的定义、运算法则以及一些实例应用。
一、多项式乘法的定义多项式乘法是指将两个或多个多项式相乘的过程。
一个多项式可以写成如下形式:P(x) = a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + ... + a_1x + a_0其中,a_n, a_{n-1}, ... , a_1, a_0为常数系数,x为自变量,n为多项式的次数。
对于两个多项式:P(x) = a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + ... + a_1x + a_0Q(x) = b_mx^m + b_{m-1}x^{m-1} + ... + b_1x + b_0它们的乘积为:P(x) * Q(x) = (a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + ... + a_1x + a_0) * (b_mx^m + b_{m-1}x^{m-1} + ... + b_1x + b_0)二、多项式乘法的运算法则多项式乘法遵循以下运算法则:1. 每一项的指数相加:两个同类项的指数相加,如x^m * x^n =x^{(m+n)}。
2. 常数系数相乘:两个同类项的常数系数相乘,如a_i * b_i。
3. 扩展运算:将每个项与另一个多项式的所有项进行相乘。
多项式的每一项都与另一个多项式的所有项进行相乘,并将结果相加。
三、多项式乘法的实例应用多项式乘法在数学和科学领域有广泛的应用。
以下是一些实例:1. 几何应用:在几何学中,多项式乘法用于计算多项式函数的图像和方程。
例如,通过将两个多项式相乘,可以得到一个表示曲线的方程。
2. 物理学应用:多项式乘法用于描述物理现象中的变化。
例如,通过将时间和速度的多项式相乘,可以得到物体的位移多项式。
3. 统计学应用:多项式乘法被用于计算和分析统计数据。
例如,在回归分析中,通过将自变量和系数的多项式相乘,可以找到一个最佳拟合的多项式函数。
数据结构一元多项式的运算
目录一、问题分析.................................... 错误!未定义书签。
问题描述 ........................................................................ 错误!未定义书签。
问题的数学模型............................................................. 错误!未定义书签。
构造数据结构................................................................. 错误!未定义书签。
二、系统分析 ...................................................................... 错误!未定义书签。
可行性研究..................................................................... 错误!未定义书签。
系统结构与主要功能模块 ............................................. 错误!未定义书签。
三、系统设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。
系统设计目的与要求 ....................................................... 错误!未定义书签。
系统设计内容................................................................... 错误!未定义书签。
功能算法描述与数据结构说明........................................ 错误!未定义书签。
数据结构 多项式乘法
实习报告一、实习题:请写出计算两个以单链接表表示的多项式相乘的程序。
1.需求分析和说明两个多项式相乘,可以利用两个多项式的加法来实现,因为乘法运算可以分解为一系列的加法运算:C(x)=A(x)*B(x)=A(x)*(b1x+b2x2+…+b n x n)=∑=niii xbxA1)(先用其中一个多项式去乘以另一个多项式的每一项,得出的若干个多项式按照一定的顺序相加,即幂不同的按照升幂排列,幂相同的将系数相加。
例如:对于(X->1+2X->2)*(2X->2+4X->3).X->1*(2X->2+4X->3)=2X->3+4X->4;2X->2*(2X->2+4X->3)=4X->4+8X->5;排列结果:2X->3+8X-4+8X->52.设计用两个单链表的存储两个多项式,每个结点包含单项式的系数,幂和指向下一个元素地址的指针。
用其中的一个多项式乘以另一个多项式的每一项,随后将所得结果按照升幂顺序排列,最后得到结果。
存储结构://单项式结构struct Term {float coef; // 系数。
int exp; // 幂指数。
Term( float c, int e) { coef = c; exp = e;}Term( ) { }friend int operator == (const Term & L, const Term & T ) { return L.exp == T.exp; }friend int operator > (const Term & L, const Term & T ) { return L.exp > T.exp; }friend int operator < (const Term & L, const Term & T ) { return L.exp < T.exp; }friend Term & operator += ( Term & L, const Term & T ){ L.coef += T.coef; return L; } //幂指数相同,则系数相加。
c语言数据结构实现——一元多项式的基本运算
文章标题:深入理解C语言中的数据结构实现——一元多项式的基本运算在C语言中,数据结构是非常重要的一个概念,它为我们处理各种复杂的数据提供了便利。
其中,一元多项式的基本运算是数据结构中的一个重要内容,它涉及到多种数据结构的操作和算法,是我们学习C 语言中数据结构的一个重要入口。
在本文中,我们将深入探讨C语言中一元多项式的基本运算,帮助读者更深入地理解这一重要的概念。
一、一元多项式的表示方式在C语言中,一元多项式可以使用数组来表示。
每个数组元素对应一个项,数组的下标对应每一项的次数,数组的值对应该项的系数。
一个一元多项式可以表示为:```cfloat polynomial[10] = {0, 1, 2, 0, 4}; // 表示多项式 1 + 2x + 4x^4 ```二、一元多项式的基本运算1. 一元多项式的加法有两个多项式 A 和 B,它们分别表示为 `float polynomialA[10]` 和`float polynomialB[10]`,那么它们的加法运算可以表示为:```cfor (int i = 0; i < 10; i++) {polynomialC[i] = polynomialA[i] + polynomialB[i];}```2. 一元多项式的减法一元多项式的减法是指将两个多项式相减得到一个新的多项式。
与加法类似,多项式 A 和 B 的减法运算可以表示为:```cfor (int i = 0; i < 10; i++) {polynomialC[i] = polynomialA[i] - polynomialB[i];}```3. 一元多项式的乘法式 A 和 B 的乘法运算可以表示为:```cfor (int i = 0; i < 10; i++) {for (int j = 0; j < 10; j++) {polynomialC[i+j] += polynomialA[i] * polynomialB[j];}}```4. 一元多项式的除法一元多项式的除法涉及到较为复杂的算法,需要考虑余数和商的处理。
数据结构一元多项式的运算
数据结构一元多项式的运算正文:1. 引言本文档旨在介绍数据结构中一元多项式的运算方法。
一元多项式是指在一个变量上的多项式,其中每一项由一个系数和一个指数组成。
我们将会讨论一元多项式的表示、存储和基本运算,包括多项式的加法、减法、乘法和求导等操作。
2. 一元多项式的表示和存储2.1 一元多项式的定义一元多项式是指在一个变量x上的多项式,每一项由一个系数和一个指数组成,例如:2x^3 - 5x^2 + 3x + 1.其中,2、-5、3和1分别是系数,3、2、1和0分别是指数。
2.2 一元多项式的表示方法一元多项式可以使用数组、链表或其他数据结构来表示。
在本文中,我们选择使用数组来表示一元多项式。
数组的索引代表指数,数组的元素代表系数。
例如,多项式 2x^3 - 5x^2 + 3x + 1 可以表示为 [1, 3, -5, 2]。
2.3 一元多项式的存储结构为了表示一元多项式,我们可以使用一个数组来存储多项式的系数。
数组的长度应该比多项式的最高指数大1.数组的索引代表指数,数组的元素代表系数。
例如,数组 [1, 3, -5, 2] 表示的多项式 2x^3 - 5x^2 + 3x + 1 中,索引0对应指数为3的项,索引1对应指数为2的项,以此类推。
3. 一元多项式的基本运算3.1 一元多项式的加法一元多项式的加法是指将两个多项式相加,并合并同类项。
具体操作如下:- 将两个多项式的系数相加,并将结果存储在一个新的多项式中。
- 遍历新的多项式,将相邻的相同指数的项合并。
3.2 一元多项式的减法一元多项式的减法是指将一个多项式减去另一个多项式,并合并同类项。
具体操作如下:- 将两个多项式的系数相减,并将结果存储在一个新的多项式中。
- 遍历新的多项式,将相邻的相同指数的项合并。
3.3 一元多项式的乘法一元多项式的乘法是指将两个多项式相乘,并合并同类项。
具体操作如下:- 遍历一个多项式的每一项,与另一个多项式的每一项相乘。
多项式相乘
多项式相乘多项式相乘是数学中一个重要的运算,它可以帮助我们更好地理解多项式的运用和推导。
在这里,我们将探讨多项式相乘的基本原理以及它在日常数学实践中的应用。
首先,让我们来了解多项式相乘的基本原理。
当我们要将多项式a(x)和多项式b(x)相乘时,就是把多项式a(x)的每一项乘以多项式b(x)的每一项,并把所有的乘积结果相加,就可以得到它们的乘积。
比如,如果我们要将多项式a(x)=2x^2+3x+5 与多项式b(x)=x-1相乘,则我们可以将它们的各项分别乘起来,即(2x^2)*(x-1)+3x*(x-1)+5*(x-1) = 2x^3-2x^2+3x^2-3x+5x-5,这就是它们的乘积。
其次,多项式相乘也可以用于解决日常问题。
比如,假如有一幢三层楼房,每层楼层有不同数量的房间,如果我们要知道这个楼房共有多少个房间,那么我们可以用多项式的乘法来解决这个问题。
假设第一层有x个房间,第二层有y个房间,第三层有z个房间,那么我们可以用多项式的乘法将这三个多项式相乘,即 x*y*z,就可以得到一共有多少房间。
再者,多项式相乘也可以应用在数学游戏中。
比如,假如我们玩一个数学游戏,每个人都可以把一个数字乘以另外一个数字,然后再将乘积与另外一个数字乘起来,来比较大小,这就是多项式相乘的一个简单应用。
最后,多项式相乘也可以应用在各种科学和工程领域,比如计算机编程,数字信号处理,通讯工程和控制工程等等。
在这些领域中,多项式相乘是一种常见的运算,能够有效地简化复杂的问题,帮助我们解决一些不可解决的问题。
综上,多项式相乘是一种有用的数学运算,不仅可以用于解决日常数学问题,也可以用于计算机编程,数字信号处理,通讯工程和控制工程等等。
它可以有效而简洁地解决很多复杂的问题,是一种十分重要的数学运算方法。
数据结构一元多项式的运算
数据结构一元多项式的运算数据结构一元多项式的运算1、引言1.1 研究背景1.2 研究目的2、一元多项式的定义2.1 一元多项式的概念2.2 一元多项式的表示方法2.3 一元多项式的次数和系数2.4 一元多项式的零多项式和常数项2.5 一元多项式的加法运算2.6 一元多项式的减法运算2.7 一元多项式的乘法运算3、一元多项式的特殊运算3.1 一元多项式的乘方运算3.2 一元多项式的取余运算3.3 一元多项式的求导运算3.4 一元多项式的积分运算3.5 一元多项式的复合运算4、一元多项式的应用4.1 一元多项式在数学中的应用4.2 一元多项式在计算机科学中的应用4.3 一元多项式在工程领域中的应用5、实例分析5.1 实例一:一元多项式的相加减5.2 实例二:一元多项式的乘法运算5.3 实例三:一元多项式的特殊运算应用6、结论附件:附件一:一元多项式的代码实现示例法律名词及注释:1.一元多项式: 指仅有一个未知数的多项式。
2.多项式的次数: 多项式中各项最高次幂的次数。
3.多项式的系数: 多项式中各项中未知数的系数。
4.零多项式: 所有系数均为0的多项式。
5.常数项: 多项式中次数为0的项,即常数项。
6.多项式的加法运算: 将两个多项式相同次项的系数相加。
7.多项式的减法运算: 将两个多项式相同次项的系数相减。
8.多项式的乘法运算: 将两个多项式的各项相乘,并根据指数相加合并同类项。
9.多项式的乘方运算: 将一个多项式自乘n次。
10.多项式的取余运算: 两个多项式相除后的余数部分。
11.多项式的求导运算: 对多项式中的每一项进行求导操作。
12.多项式的积分运算: 对多项式中的每一项进行积分操作。
13.多项式的复合运算: 将一个多项式代入另一个多项式中进行运算。
数据结构PTA-一元多项式的乘法与加法运算数组链表
数据结构PTA-⼀元多项式的乘法与加法运算数组链表⼀元多项式的乘法与加法运算输⼊格式:输⼊分2⾏,每⾏分别先给出多项式⾮零项的个数,再以指数递降⽅式输⼊⼀个多项式⾮零项系数和指数(绝对值均为不超过1000的整数)。
数字间以空格分隔。
输出格式:输出分2⾏,分别以指数递降⽅式输出乘积多项式以及和多项式⾮零项的系数和指数。
数字间以空格分隔,但结尾不能有多余空格。
零多项式应输出0 0。
输⼊样例:4 3 4 -5 26 1 -2 03 5 20 -74 3 1输出样例:15 24 -25 22 30 21 -10 20 -21 8 35 6 -33 5 14 4 -15 3 18 2 -6 15 20 -4 4 -5 2 9 1 -2 0思路⽤了太多次链表实在是⽤吐了,虽然运⾏起来很爽,但是编写太⿇烦了,换数组解决。
这⾥参考了⼀下其他⼤佬的思路问题的关键在于变量其实是两个(指数和系数),放在⼀起紧挨着或分成两个数组都不好处理,尤其是多项式相乘是⼀种交叉相乘的计算。
⽐较巧妙的处理⽅式是将取数组的位置为指数,该位置对应的值为系数。
应注意反之不可,因为可以存在n倍的x0(即常数),⽽不存在0倍的x n。
区别于其他⼲扰数可以通过初始化数组为0来实现。
参考:https:///yuxiaoba/p/8326018.htmlhttps:///Jie-Fei/p/10138885.html代码:#include<bits/stdc++.h>using namespace std;#define P 10000int main(){int a[10000]= {0},b[10000]= {0};//输⼊数组int c[10000]= {0},d[10000]= {0};//结果数组int n,m;int i,j;int flag; //⽤于判断输出空格int x,y; //系数&指数scanf("%d",&n);for(i=0; i<n; i++){scanf("%d %d",&x,&y);a[y]=x; //指数为位置,系数为数组}scanf("%d",&m); //同上输⼊for(i=0; i<m; i++){scanf("%d %d",&x,&y);b[y]=x;}for(i=P-1; i>=0; i--) //////////两数相乘{if(a[i]!=0){for(j=0; j<P; j++){if(b[j]!=0){c[i+j]+=a[i]*b[j];}}}}flag=0; //输出乘式 for(i=P-1; i>=0; i--){if(c[i]!=0){if(flag!=0)printf(" ");printf("%d %d",c[i],i);flag++;}}if(flag==0 ) //扣分点{printf("0 0");}printf("\n"); //换⾏for(i=P-1; i>=0; i--) //两式相加 {if(a[i]!=0)d[i]+=a[i];if(b[i]!=0)d[i]+=b[i];}flag=0; //输出加式 for(i=P-1; i>=0; i--){if(d[i]!=0){if(flag!=0)printf(" ");printf("%d %d",d[i],i);flag++;}}if(flag==0 ) //扣分点{printf("0 0");}}。
数据结构一元多项式的运算
数据结构一元多项式的运算第一章引言在计算机科学中,数据结构是研究非原子数据对象的组织、存储和管理的科学和技术。
一元多项式是代数中的基本概念之一,它在计算机科学中有着广泛的应用。
本文将介绍一元多项式的运算,包括多项式的表示、加法、减法、乘法等操作。
第二章多项式的表示1.稀疏数组表示法稀疏数组表示法是一种常用的多项式表示方法。
它通过一个数组来存储多项式中非零项的指数和系数。
数组的下标表示项的指数,数组元素表示项的系数。
对于没有出现的指数,数组元素为零。
2.链表表示法链表表示法是另一种常用的多项式表示方法。
每个节点包含项的指数和系数,并通过指针串接成链表。
链表的节点可以按照指数的升序或降序排列。
第三章多项式的加法多项式的加法是指将两个多项式相加得到一个新的多项式。
具体操作如下:1.根据多项式的表示方法,分别遍历两个多项式的非零项。
2.比较当前项的指数大小,如果两个指数相等,则将系数相加得到新的系数,并将结果加入结果多项式中。
3.如果一个多项式的指数大于另一个多项式的指数,则将该项加入结果多项式中。
4.重复以上操作,直到遍历完所有的非零项。
第四章多项式的减法多项式的减法是指将两个多项式相减得到一个新的多项式。
具体操作如下:1.根据多项式的表示方法,分别遍历被减数和减数的非零项。
2.比较当前项的指数大小,如果两个指数相等,则将被减数的系数减去减数的系数得到新的系数,并将结果加入结果多项式中。
3.如果被减数的指数大于减数的指数,则将该项加入结果多项式中,并将被减数的系数变为相反数。
4.重复以上操作,直到遍历完所有的非零项。
第五章多项式的乘法多项式的乘法是指将两个多项式相乘得到一个新的多项式。
具体操作如下:1.创建一个结果多项式,将其初始化为零多项式。
2.根据多项式的表示方法,分别遍历两个多项式的非零项。
3.将两个项的系数相乘得到新的系数,并将两个项的指数相加得到新的指数。
4.将新的系数和指数合并为一个项,并将该项加入结果多项式中。
链表两个多项式相加与相乘的解释
链表两个多项式相加与相乘的解释链表是一种数据结构,其中每个元素(称为节点)包含数据部分和一个指向下一个元素的指针。
在链表中表示多项式,每个节点包含一个系数和一个指示下一个节点在链表中的位置的指针。
多项式的每一项都存储在链表中。
对于两个多项式的相加和相乘,我们可以使用链表来表示这些操作。
1. 多项式相加:假设我们有两个多项式 P(x) 和 Q(x),它们可以表示为链表:```cssP(x) = a_nx^n + a_n-1x^(n-1) + ... + a_1x + a_0Q(x) = b_mx^m + b_m-1x^(m-1) + ... + b_1x + b_0```多项式 P(x) 和 Q(x) 的相加可以通过简单的对应项相加来完成。
即对于每个i,我们找到 P(x) 的第 i 项和 Q(x) 的第 i 项,然后将它们相加并将结果存储在一个新的链表中。
注意,这可能会导致新的链表中的节点数少于原始链表中的节点数,因为如果某个指数在两个原始链表中都不存在,那么它就不会出现在结果链表中。
2. 多项式相乘:多项式相乘稍微复杂一些。
假设我们有两个多项式 P(x) 和 Q(x),它们的链表表示如下:```cssP(x) = a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + ... + a_1x + a_0Q(x) = b_mx^m + b_{m-1}x^{m-1} + ... + b_1x + b_0```P(x) 和 Q(x) 的相乘可以通过创建一个新的链表来完成,该链表包含所有可能的对应项乘积。
具体来说,结果链表的每个节点包含一个系数,该系数是原始链表中两个节点的系数的乘积。
对于每个 i 和 j(i 从 0 到 n,j 从 0 到m),我们将 P(x) 的第 i 项与 Q(x) 的第 j 项相乘并将结果添加到结果链表中。
注意,这可能会导致结果链表中的节点数多于原始链表中的节点数,因为每个节点可能与其它的多个节点相乘。
数据结构课程设计报告大数相乘与多项式相乘
数据结构课程设计报告大数相乘与多项式相乘一、引言数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程,它涉及到数据的存储、组织和处理方法。
在本次课程设计报告中,我们将重点讨论大数相乘和多项式相乘两个问题,并给出相应的解决方案。
二、大数相乘1. 问题描述大数相乘是指两个超过计算机所能表示范围的整数相乘的问题。
在实际应用中,大数相乘时常浮现在密码学、数值计算和科学计算等领域。
2. 解决方案为了解决大数相乘的问题,我们可以采用分治算法。
具体步骤如下:- 将两个大数分别划分为高位和低位部份,例如将大数A划分为A1和A0,将大数B划分为B1和B0。
- 分别计算A1 * B1、A0 * B0和(A1 + A0) * (B1 + B0)的结果。
- 将上述三个结果通过适当的位移和加法运算得到最终的结果。
3. 算法实现下面是使用分治算法实现大数相乘的伪代码:```function multiply(A, B):if A 或者 B 是小数:直接返回 A * Belse:将 A 和 B 分别划分为高位和低位部份A1, A0 = 高位部份B1, B0 = 低位部份X = multiply(A1, B1)Y = multiply(A0, B0)Z = multiply(A1 + A0, B1 + B0)结果 = (X << n) + ((Z - X - Y) << n/2) + Y返回结果```4. 实例分析以A = 123456789 和 B = 987654321为例,我们可以通过上述算法得到它们的乘积为 121932631137021795。
三、多项式相乘1. 问题描述多项式相乘是指两个多项式相乘的问题。
在实际应用中,多项式相乘时常浮现在信号处理、图象处理和机器学习等领域。
2. 解决方案为了解决多项式相乘的问题,我们可以采用传统的乘法算法。
具体步骤如下:- 将两个多项式分别表示为系数和指数的形式,例如多项式A可以表示为A =a0x^0 + a1x^1 + ... + anx^n。
数据结构一元多项式的运算-无删减范文
数据结构一元多项式的运算数据结构一元多项式的运算简介一元多项式是数学中常见的概念,用于表示一个变量的多项式表达式。
在计算机科学中,经常需要对一元多项式进行各种运算,如加法、减法、乘法等。
为了实现这些运算,可以使用数据结构来存储和操作一元多项式。
本文将介绍一元多项式的数据结构和常见的运算方法,并给出相应的代码示例。
数据结构一元多项式可以用链表来表示。
每个节点包含两个部分:系数(coefficient)和指数(exponent)。
系数表示该项的权重,指数表示该项的幂次。
链表的每个节点按照指数的升序排列。
以下是一个一元多项式的链表表示的示例:```markdown1.2x^2 + 3.7x^4 - 0.5x^3 -2.1x^1 + 4.0``````markdownNode 1: coefficient=1.2, exponent=2Node 2: coefficient=3.7, exponent=4Node 3: coefficient=-0.5, exponent=3Node 4: coefficient=-2.1, exponent=1Node 5: coefficient=4.0, exponent=0```运算方法加法运算两个一元多项式相加可以按照如下步骤进行:1. 遍历两个链表的节点,分别取出当前节点的系数和指数。
2. 如果两个节点的指数相等,将系数相加,并将其作为结果链表的节点。
3. 如果两个节点的指数不相等,将指数较小的节点插入结果链表,并继续遍历指数较大的节点。
4. 当其中一个链表遍历完后,直接将另一个链表的节点插入结果链表。
以下是加法运算的代码示例:```pythondef addPolynomials(p1, p2):result = Nonetl = Nonewhile p1 is not None and p2 is not None:if p1.exponent == p2.exponent:coef_sum = p1.coefficient + p2.coefficient if coef_sum != 0:node = Node(coef_sum, p1.exponent)if result is None:result = tl = nodeelse:tl.next = nodetl = nodep1 = p1.nextp2 = p2.nextelif p1.exponent > p2.exponent:node = Node(p1.coefficient, p1.exponent) if result is None:result = tl = nodeelse:tl.next = nodetl = nodep1 = p1.nextelse:node = Node(p2.coefficient, p2.exponent) if result is None:result = tl = nodeelse:tl.next = nodetl = nodep2 = p2.nextwhile p1 is not None:node = Node(p1.coefficient, p1.exponent)if result is None:result = tl = nodeelse:tl.next = nodetl = nodep1 = p1.nextwhile p2 is not None:node = Node(p2.coefficient, p2.exponent) if result is None:result = tl = nodeelse:tl.next = nodetl = nodep2 = p2.nextreturn result```减法运算减法运算可以看作加法运算的特殊情况,即将第二个多项式的系数取负数,再进行加法运算。
数据结构--线性表的基本运算及多项式的算术运算
数据结构:线性表的基本运算及多项式的算术运算一、实验目的和要求实现顺序表和单链表的基本运算,多项式的加法和乘法算术运算。
要求:能够正确演示线性表的查找、插入、删除运算。
实现多项式的加法和乘法运算操作。
二、实验环境(实验设备)X64架构计算机一台,Windows 7操作系统,IDE: Dev C++ 5.11编译器: gcc 4.9.2 64bit二、实验原理及内容程序一:实现顺序表和单链表的实现本程序包含了四个文件,分别是LinearListMain.cpp,linearlist.h,seqlist.h,singlelist.h。
分别是主程序,线性表抽象类,顺序储存线性表的实现,链表储存顺序表的实现。
文件之间的关系图:本程序一共包含了三个类:分别是LinearList(线性表抽象类),SeqList(顺序储存的线性表),SingleList(链表储存的线性表)。
类与类之间的关系图如下:其实,抽象类LinearList规定了公共接口。
分别派生了SeqList类和SingleList。
SingleList类与SingleList类分别实现了LinearList类中的所有接口。
程序代码以及分析:Linearlist类:#include <iostream>using namespace std;template <class T>class LinearList{protected:int n; //线性表的长度public:virtual bool IsEmpty() const=0; //判读是否是空线性表virtual int Length() const=0; //返回长度virtual bool Find(int i,T& x) const=0; //将下标为i的元素储存在x中,成功返回true,否则返回falsevirtual int Search(T x) const=0; //寻找值是x的元素,找到返回true,否则返回falsevirtual bool Insert(int i,T x)=0; //在下标为i的元素后面插入xvirtual bool Delete(int i)=0; //删除下标为i的元素virtual bool Update(int i,T x)=0;//将下标为i的元素更新为x virtual void Output(ostream& out)const=0; //将线性表送至输出流};包含了一个保护数据成员n,和8种运算,具体说明见注释。
数据结构 多项式乘法
数据结构多项式乘法数据结构之多项式乘法
⒈引言
⒉基本概念
⑴多项式及其表示
⑵多项式的系数与次数
⑶多项式相乘的定义
⒊多项式乘法算法
⑴暴力法
⑵ Karatsuba算法
⑶快速傅里叶变换法
⒋算法实现及优化
⑴暴力法的实现
⑵ Karatsuba算法的实现
⑶快速傅里叶变换法的实现
⑷优化方案
⒌实验及性能评估
⑴实验设计
⑵实验结果及分析
⑶算法性能比较
⒍应用场景与案例
⑴多项式求解问题
⑵数据压缩与编码
⑶计算机图形学中的应用⒎实际应用中的注意事项
⑴数据规模与性能的平衡
⑵浮点数运算的精度问题⒏结论与展望
⑴本文的主要贡献
⑵未来工作的方向
⒐附件
⑴代码实现
⑵实验数据
⑶相关论文
⒑法律名词及注释
⑴版权法
⑵计算机软件保护相关法规
⑶专利法和专利申请程序
⑷商标法
附件:
⒈代码实现:包括暴力法、Karatsuba算法和快速傅里叶变换法的多项式乘法实现代码。
⒉实验数据:包含了多种数据规模下的实验数据,用于验证算法的正确性和性能。
⒊相关论文:列出了本文涉及到的相关论文及其或引用信息。
法律名词及注释:
⒈版权法:指保护原创作品的法律法规,包括著作权和相关权益的保护。
⒉计算机软件保护相关法规:指保护计算机软件的法律法规,包括软件著作权法等。
⒊专利法和专利申请程序:指保护发明创造的专利法律法规,包括专利的申请、审查、授权和实施等。
⒋商标法:指保护商标的法律法规,包括商标的注册、使用和保护等。
数据结构(Datastructure):用链表实现多项式的表示和运算(C语言)
数据结构(Datastructure):⽤链表实现多项式的表⽰和运算(C语⾔)0.简介(在以下环境下运⾏通过):运⾏环境:Linux(ubuntu12.10); 编译器:gcc; 语⾔:C语⾔; 作者:Catcher24。
1.问题描述: 使⽤链表实现多项式的表⽰和运算(加法、减法、乘法)。
2.数据结构描述与设计: 2.1 使⽤链表的原因: 有两个多项式: P1 = 6x^4+4x^2-x; P2 = -7x^5+x^2; 如果要对两个多项式进⾏操作(多项式相加、除法等等......),可以采⽤数组的存储⽅式。
设多项式P(n) = a1x n+a2x n-1+...a n;如果采⽤数组A[n]来存储P(n)的系数,当P(n)中有的a i为0时,数组储存在空间上会带来很⼤的浪费。
⽽采⽤链表存储,每个节点存储系数和指数信息。
⽤链表来表⽰多项式,节点信息如下图:图:链表节点信息 2.2 多项式的链表实现: 下⾯给出polynomial.h⽂件,⾥⾯包含了节点的定义和函数定义;1 #include <stdlib.h>2 #include <stdio.h>34 #ifndef _List_H5 typedef int bool;6 typedef int exp_type;7 typedef float coe_type;8#define true 19#define false 010 typedef struct node {11 coe_type coefficient;12 exp_type exponent;13struct node* next;14 }node;15 typedef struct node* polynomial;1617 node* init(node* l);18 node* make_empty(node* l);19bool is_empty(node* l);20bool is_last(node* p,node* l);21 node* find(coe_type x,node* l);22 node* find_previous(coe_type x,node *l);23void delete_node(coe_type x, node* l);24void insert(coe_type x,exp_type y,node* l);25void delete_list(node* l);26 node* header(node* l);27 node* first(node* l);28void print_list(node* l);2930 polynomial create(polynomial poly,coe_type coe[],exp_type exp[],int n);32 polynomial sub_poly(const polynomial poly1,const polynomial poly2,polynomial polyprod);33 polynomial mult_poly(const polynomial poly1,const polynomial poly2,polynomial polyprod);34void print_poly(const polynomial poly);3536#endif 其中通过create()函数创建⼀个新的多项式,⽤⼀个float类型的数组来表⽰多项式的系数,⽤int型的数组来表⽰多项式的指数。
数据结构一元多项式的运算
数据结构一元多项式的运算在计算机科学和数学领域中,数据结构一元多项式的运算具有重要的地位。
一元多项式是指形如$P(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} +\cdots + a_1 x + a_0$ 的表达式,其中$a_i$ 是系数,$x$ 是变量,$n$ 是多项式的次数。
要有效地处理一元多项式,需要选择合适的数据结构来存储它们,并设计相应的算法来进行各种运算,如加法、减法、乘法和除法等。
常见的数据结构用于表示一元多项式有两种:顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储结构通常使用数组来存储多项式的系数。
可以将系数按照多项式的次数从高到低依次存放在数组的相应位置。
这种方式简单直观,但存在一些局限性。
例如,如果多项式的次数很高,但大部分系数为零,会浪费大量的存储空间。
而且,对于多项式的插入和删除操作,效率也比较低。
相比之下,链式存储结构更加灵活。
每个节点可以存储一个系数和对应的指数,然后通过指针将这些节点连接起来。
这样可以有效地节省存储空间,并且对于多项式的动态修改操作更加方便。
接下来,让我们详细探讨一下一元多项式的加法运算。
假设我们有两个一元多项式$P(x) = 3x^3 + 2x^2 5x + 1$ 和$Q(x) = 2x^3 4x^2 + 6x 3$ 。
要进行加法运算,我们需要将相同次数的项的系数相加。
首先,比较两个多项式的最高次数。
在这个例子中,都是 3 次。
然后,从高次项开始逐次相加。
对于 3 次项,系数分别为 3 和 2,相加得到 5,所以相加后的多项式的 3 次项系数为 5。
对于 2 次项,系数分别为 2 和-4,相加得到-2。
依此类推,最后得到相加后的多项式为$5x^3 2x^2 + x 2$ 。
在实现加法运算的算法时,需要考虑两个多项式的长度可能不同的情况。
可以使用两个指针分别遍历两个多项式,当其中一个指针到达末尾时,将另一个多项式剩余的项直接添加到结果多项式中。
多项式乘法编程
多项式乘法编程多项式乘法是代数学中的基本运算之一,它在数学和计算机科学的各个领域都有广泛的应用。
本文将介绍多项式乘法的概念、计算方法以及应用场景,并通过编程实例来演示如何进行多项式乘法运算。
我们来了解一下什么是多项式。
多项式是由一系列项组成的代数表达式,每一项包含一个系数和一个指数。
例如,下面是一个多项式的例子:3x^2 + 2x + 1其中,3、2和1是系数,x^2、x和1是指数。
多项式的次数是所有项中指数最高的项的指数。
在上面的例子中,多项式的次数是2。
多项式乘法是指将两个多项式相乘的运算。
具体来说,就是将一个多项式的每一项与另一个多项式的每一项相乘,并将乘积相加得到最终的结果。
例如,我们要计算下面两个多项式的乘积:(3x^2 + 2x + 1) * (4x + 5)我们将第一个多项式的每一项分别与第二个多项式的每一项相乘:3x^2 * 4x + 3x^2 * 5 + 2x * 4x + 2x * 5 + 1 * 4x + 1 * 5然后,将乘积相加并合并同类项:12x^3 + 15x^2 + 8x^2 + 10x + 4x + 5最终,化简得到:12x^3 + 23x^2 + 14x + 5以上就是多项式乘法的基本计算方法。
在实际的应用中,多项式乘法有着广泛的应用。
例如,在计算机图形学中,多项式乘法可以用来描述曲线和曲面,从而实现各种图形的绘制和变换。
在密码学中,多项式乘法被广泛用于实现各种加密算法和密码系统。
在信号处理中,多项式乘法可以用来进行滤波和信号分析等操作。
下面我们通过一个编程实例来演示如何实现多项式乘法运算。
我们使用Python编程语言来实现。
```pythondef multiply_polynomials(poly1, poly2):result = [0] * (len(poly1) + len(poly2) - 1)for i in range(len(poly1)):for j in range(len(poly2)):result[i + j] += poly1[i] * poly2[j]return result# 测试poly1 = [3, 2, 1]poly2 = [4, 5]result = multiply_polynomials(poly1, poly2)print(result)```在上面的代码中,我们定义了一个`multiply_polynomials`函数来实现多项式乘法运算。
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多项式相乘•问题描述此程序解决的是一元多项式相乘的问题。
定义两个一元多项式,然后进行两个一元多项式的相乘。
最后得到一个结果,并按升幂输出最终的多项式。
•设计思路定义一个结构体,里面包含一元多项式的符号、系数、指数。
对多项式进行输入时,先输入多项式的项数,然后从第一项的系数开始输入,然后输入第一项的指数,直至第一项输入完毕。
然后开始输入第二项,输入第二项的方法与输入第一项的方法相同。
在进行相乘时,用第二项的每个元素去乘第一项的每个元素。
最终合并同类项的时候,把后面指数项加到与前面有共同指数的项的上面,然后删除该项。
•数据结构设计将多项式因子的符号、系数、指数封装成一个结构为顺序表类型•功能函数设计void sort(LinkYinzi& Head)排序函数,采用冒泡排序对多项式进行排序void PrintList(const LinkYinzi Head)输出多项式函数void Creat_List(LinkYinzi& Head, int num)创建多项式函数void DelList(LinkYinzi& Head, int n)删除多项式中某一项函数void multip(const LinkYinzi Head1, const LinkYinzi Head2)多项式相乘函数void menu_elect( LinkYinzi Head1, LinkYinzi Head2)功能选择函数•程序代码#include <iostream>using namespace std;typedef struct Yinzi{char sign;float coef;//系数int expn;//指数Yinzi* next;}Yinzi,*LinkYinzi;void sort(LinkYinzi& Head){LinkYinzi Q;//采用冒泡排序对多项式进行排序for(LinkYinzi P1 = NULL; P1 != Head->next->next; P1 = Q)for(LinkYinzi P2 = Head->next; P2->next != P1; P2 = P2->next){if(P2->expn > P2->next->expn){int temp1;double temp2;char temp3; //temp3是交换变量temp2 = P2->coef;P2->coef = P2->next->coef;P2->next->coef = temp2;temp3 = P2->sign;P2->sign = P2->next->sign;P2->next->sign = temp3;temp1 = P2->expn;P2->expn = P2->next->expn;P2->next->expn = temp1;}Q = P2->next;//此处让Q为本次执行后的P2的下一个,以便P1=Q让P1成为P2的下一个,作为下一次循环的结束标志。
}}//冒泡排序(升序)void PrintList(const LinkYinzi Head){LinkYinzi p = Head ->next;if(p != NULL ){if(p->coef != 0){//系数不为0if(p->expn != 0){//指数不为0if(p->expn != 1){if(p->coef == 1)cout << "x^" << p->expn;elsecout << p->coef << "x^" << p->expn;}else{if(p->coef == 1)cout << "x";elsecout << p->coef << "x";}}elsecout << p->coef;}p = p->next;}//输出第一项while(p != NULL){if(p->sign == '+'){if(p->coef != 0){if(p->expn != 0){if(p->expn != 1){if(p->coef == 1)cout << '+' << "x^" << p->expn;elsecout << '+' << p->coef << "x^" << p->expn;}else{if(p->coef == 1)cout << '+' << "x";elsecout << '+' << p->coef << "x";}}elsecout << '+' << p->coef;}else{p = p->next;continue;}}if(p->sign == '-'){if(p->coef != 0){if(p->expn != 0){if(p->expn != 1){if(p->coef == -1)cout << '-' << "x^" << p->expn;elsecout << p->coef << "x^" << p->expn;}else{if(p->coef == -1)cout << '-' << "x";elsecout << p->coef << "x";}}elsecout << p->coef;}else{p = p->next ;continue;}}p = p->next;}}//输出其余的项void Creat_List(LinkYinzi& Head, int num){cout << "请输入你的因式的项数:" << endl;int n;cin >> n;LinkYinzi p = Head;cout << "开始输入因式的系数和指数:" << endl;for(int i = 0; i < n; i++){LinkYinzi Node = new Yinzi;cout<<"请输入第"<<i+1<<"系数:";cin >> Node->coef;if(Node->coef > 0)Node->sign = '+';if(Node->coef < 0)Node->sign = '-';cout<<"请输入第"<<i+1<<"指数:";cin >> Node ->expn;Node->next = p->next;p->next = Node;p = p->next;}p->next = NULL;cout << "多项式创建完毕" << endl<< "此多项式的编号是" << num <<" ";cout << "按升序排列的多项式是:";sort(Head);PrintList(Head);cout << endl;}//创建多项式void DelList(LinkYinzi& Head, int n){LinkYinzi p = Head;for(int i = 0; i < n-1; i++)p = p->next;LinkYinzi Q ;Q = p->next;p->next = Q ->next ;delete Q;}//删除多项式的第n个因式void multip(const LinkYinzi Head1, const LinkYinzi Head2){LinkYinzi Head3 = new Yinzi;Head3->next = NULL;LinkYinzi P1, P2, P3;P3 = Head3;for(P1 = Head1->next ; P1!=NULL; P1 = P1->next)for(P2 = Head2->next ; P2!=NULL;){LinkYinzi Node = new Yinzi;Node->expn = P1->expn + P2->expn;Node->coef = P1->coef * P2->coef;if(Node->coef >= 0)Node->sign = '+';elseNode->sign = '-';P2 = P2->next;Node->next = P3->next;P3->next = Node;P3 = P3->next;}//用P2的元素去乘P1的每个元素sort(Head3);//排序,为合并同类项做基础int i = 1;for(LinkYinzi P = Head3->next; P->next != NULL;){if(P->expn == P->next->expn){P->coef += P->next->coef;DelList(Head3,i+1);//把后面指数项加到与前面相同的指数项上面,然后删除该项}else{P = P->next;i++;}}//end for 为了合并同类项排完序后若有同类项,则一定是位置上相邻的cout << "两多项式相乘的结果是: ";PrintList(Head3);cout << endl;}void menu_elect( LinkYinzi Head1, LinkYinzi Head2){int judge;cout << "按下面的要求输如您的请求:" << endl<< "1: 多项式的相乘" << endl<< "0: 退出程序" <<endl;cin >> judge;switch(judge){case 1: multip(Head1,Head2); break;case 0: exit(0);default : cout <<"输入错误!" << endl; break;}}int main(){int i = 1;LinkYinzi Head1 = new Yinzi;LinkYinzi Head2 = new Yinzi;Head1->next = NULL;Head2->next = NULL;Creat_List(Head1,i);Creat_List(Head2,i+1);while(true){int ju;menu_elect(Head1,Head2);cout << "您是否继续1 = 是,0 = 否" << endl;cin >> ju;if(ju == 0)break;}return 0;}•运行与测试。