天梯赛 多项式A除以B

7-10 多项式A除以B(25 分)

这仍然是一道关于A/B的题,只不过A和B都换成了多项式。你需要计算两个多项式相除的商Q和余R,其中R的阶数必须小于B的阶数。

输入格式:

输入分两行,每行给出一个非零多项式,先给出A,再给出B。每行的格式如下:

N e[1] c[1] ... e[N] c[N]

其中N是该多项式非零项的个数,e[i]是第i个非零项的指数,c[i]是第i个非零项的系数。各项按照指数递减的顺序给出,保证所有指数是各不相同的非负整数,所有系数是非零整数,所有整数在整型范围内。

输出格式:

分两行先后输出商和余,输出格式与输入格式相同,输出的系数保留小数点后1位。同行数字间以1个空格分隔,行首尾不得有多余空格。注意:零多项式是一个特殊多项式,对应输出为0 0 0.0。但非零多项式不能输出零系数(包括舍入后为0.0)的项。在样例中,余多项式其实有常数项-1/27,但因其舍入后为0.0,故不输出。

输入样例:

4 4 1 2 -3 1 -1 0 -1
3 2 3 1 -2 0 1

输出样例:

3 2 0.3 1 0.2 0 -1.0
1 1 -3.1

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define eps 0.05
 
int main()
{
    int n,m;
    double a[10000]= {0},b[10000]= {0},c[1000]= {0},q[10000]= {0};
    int ta,tb,tc,tq;
    int i,j,k;
    int x,y;
    ta=tb=-1;
    scanf("%d",&n);
    for(i=0; i<n; i++)
    {
        scanf("%d%d",&x,&y);
        a[x]=y;
        if(i==0)
        {
            ta=x;//保存最高次幂 
        }
    }
    scanf("%d",&m);
    for(i=0; i<m; i++)
    {
        scanf("%d%d",&x,&y);
        b[x]=y;
        if(i==0)
        {
            tb=x;//保存除数的最高次幂 
        }
    }
   
      tq=ta-tb;//商的最高次幂,为了下面求输出的商有几项有作用,因为ta--后ta的值发生了变化,所以应该提前保存  
    while(ta>=tb)//相除的判定 
    {
        k=ta-tb; //存完指数幂,现在是在存储商的每一个系数 
        q[k]=a[ta]/b[tb]; //只改变系数即可   
        tc=ta;
        for(i=0; i<=tb; i++)
        {
            c[i+k]=q[k]*b[i];//商和除数相乘 
        }
        for(i=0; i<=ta; i++)
        {
            a[i]=a[i]-c[i]; //两数相减后得到的是,余数 
        }
        ta--;//当然幂的指数也得降低 
    }
    int sumq=0;
    int suma=0;
    
   
    for(i=0; i<=tq; i++)//求出sump也就是输出的商有几项 
    {
        if(fabs(q[i])>eps)
            sumq++;
    }
    printf("%d",sumq);
    for(i=tq; i>=0; i--)//输出商 
    {
        if(fabs(q[i])>eps)
        {
            printf(" %d %.1lf",i,q[i]);
        }
    }
    if(sumq==0)
        printf(" 0 0.0");
    printf("\n");
    for(i=0; i<=ta; i++)//求出余数有几项 
    {
        if(fabs(a[i])>eps)
            suma++;
    }
    printf("%d",suma);
    for(i=ta; i>=0; i--)//余数输出 
    {
        if(fabs(a[i])>eps)
        {
            printf(" %d %.1lf",i,a[i]);
        }
    }
    if(suma==0)
        printf(" 0 0.0");
    printf("\n");
 
    return 0;
}
作者: 陈越
单位: 浙江大学
时间限制: 400ms
内存限制: 64MB
代码长度限制: 16KB

### 实现多项式除法的方法 在 Python 中,可以通过 `sympy` 和 `numpy` 库实现多项式除法运算。以下是两种方法的具体说明: #### 方法一:使用 SymPy 进行多项式除法 SymPy 是一个强大的符号计算库,支持多项式的各种操作,包括加减乘除。下面是一个利用 SymPy 的 `div()` 函数进行多项式除法的例子。 ```python from sympy import symbols, div # 定义变量 x = symbols('x') # 定义两个多项式 A 和 B A = 4*x**3 + 3*x**2 - 1000*x + 1 B = x**2 + 5*x - 7 # 使用 div() 计算商和余数 quotient, remainder = div(A, B) print(f"Quotient (商): {quotient}") print(f"Remainder (余数): {remainder}") ``` 上述代码实现了多项式 $ A = 4x^3 + 3x^2 - 1000x + 1 $ 和 $ B = x^2 + 5x - 7 $ 的除法运算,并返回了商和余数[^1]。 --- #### 方法二:使用 NumPy 进行多项式除法 NumPy 提供了 `polydiv()` 函数来进行多项式除法。该函数接受两个数组作为输入参数,分别表示被除多项式和除多项式的系数列表。 ```python import numpy as np # 定义两个多项式的系数列表(按降幂排列) A_coefficients = [4, 3, -1000, 1] # 对应于 4x^3 + 3x^2 - 1000x + 1 B_coefficients = [1, 5, -7] # 对应于 x^2 + 5x - 7 # 使用 polydiv() 计算商和余数 quotient, remainder = np.polydiv(A_coefficients, B_coefficients) print(f"Quotient Coefficients (商的系数): {quotient}") # 商的系数 print(f"Remainder Coefficients (余数的系数): {remainder}") # 余数的系数 ``` 此代码片段展示了如何通过 NumPy 来执行相同的多项式除法操作[^2]。 --- ### 结论 无论是使用 SymPy 还是 NumPy,都可以方便地完成多项式除法的任务。如果需要更灵活的符号表达能力,则推荐使用 SymPy;而如果仅需数值上的结果并希望简化过程,则可以选择 NumPy。 ---
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