一元多项式求和

本文介绍了一种使用顺序表实现两个多项式相加的算法。通过定义多项式的结构体,创建多项式,并实现求和及输出功能。示例展示了如何输入两个多项式并输出其和。

问题描述:设计算法用顺序表实现两个多项式相加。

数据描述:两个多项式f(x)=2x^4+3x^2-5x+10,g(x)=4x^4+10x^2+x, 求和结果:f(x)+g(x)=6x^4+13x^2-4x+10。


代码如下:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct List{
	int xishu;	//系数 
	int zhishu;	//指数 
}List,*Li;

typedef struct S{
	List *L;	//多项式各项 
	int cou;	//存储多项式个数 
}S;

void creat(S &s)	//创建多项式 
{
	printf("请输入多项式项的个数\n");
	scanf("%d",&s.cou);
	s.L=(List *)malloc(s.cou*sizeof(List));
	printf("请输入%d项的系数和指数(指数按照由大到小顺序)\n",s.cou);
	for(int i=0;i<s.cou;i++)
	{
		scanf("%d%d",&s.L[i].xishu,&s.L[i].zhishu);
	}
}
void add(S s1,S s2,S &s3)	//求和 
{
	int index=0;
	int i,j;
	s3.L=(List *)malloc((s1.cou+s2.cou)*sizeof(List));
	i=j=s3.cou=0;//初始化为零 
	while(i<s1.cou && j<s2.cou)	//归并写入分三种情况 
	{
		if(s1.L[i].zhishu==s2.L[j].zhishu)
		{
			s3.cou++;
			s3.L[index].zhishu=s2.L[j].zhishu;
			s3.L[index++].xishu=s2.L[j].xishu+s1.L[i].xishu;
			i++;
			j++;
		}
		else if(s1.L[i].zhishu>s2.L[j].zhishu)
		{
			s3.cou++;
			s3.L[index++]=s1.L[i++];
		}
		else
		{
			s3.cou++;
			s3.L[index++]=s2.L[j++];
		}
	}
	while(i<s1.cou)
	{
		s3.cou++;
		s3.L[index++]=s1.L[i++];
	}
	while(j<s2.cou)
	{
		s3.cou++;
		s3.L[index++]=s2.L[j++];
	}
}
void print(S s)	//按照多项式样式输出 
{
	for(int i=0;i<s.cou;i++)	
	{
		if(i && s.L[i].xishu>0)//判定一下从第二个项开始输出+或- 
		{
				printf("+");
		}
		printf("%d",s.L[i].xishu);
		if(s.L[i].zhishu!=0)	//判断当指数为零不输出x 
		{
			printf("x^%d",s.L[i].zhishu);
		}
	}
	printf("\n");
}
int main()
{
	S s1,s2,s3;
	printf("输入f(x):\n");
	creat(s1);
	printf("输入g(x):\n");
	creat(s2);
	printf("输出f(x)+g(x):\n");
	add(s1,s2,s3);
	print(s3);
	return 0;
}

测试示例:


### 多项式求和的实现方式 #### 使用 C 语言通过链表实现多项式求和 在 C 语言中,可以通过链表来存储多项式的各项系数及其指数。链表是一种动态数据结构,能够灵活地管理不同长度的多项式表达式。具体来说,可以定义一个节点结构体 `Node` 来保存每一项的系数 (`coef`) 和指数 (`exp`),并通过指针链接各个节点形成单向链表。 以下是基于引用的内容构建的一个完整的程序框架[^1]: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct Node { int coef; // 系数 int exp; // 指数 struct Node* next; } Node; // 创建新节点 Node* create_node(int coef, int exp) { Node* new_node = (Node*)malloc(sizeof(Node)); new_node->coef = coef; new_node->exp = exp; new_node->next = NULL; return new_node; } // 插入到有序链表中 void insert_sorted(Node** head_ref, int coef, int exp) { Node* current = *head_ref; Node* prev = NULL; while (current && current->exp >= exp) { // 找到合适位置插入 if (current->exp == exp) { // 如果存在相同指数,则相加系数 current->coef += coef; if (current->coef == 0) { // 删除零系数项 if (prev) { prev->next = current->next; } else { *head_ref = (*head_ref)->next; } free(current); } return; } prev = current; current = current->next; } // 新建节点并插入 Node* new_node = create_node(coef, exp); if (!prev) { // 插入头部 new_node->next = *head_ref; *head_ref = new_node; } else { // 插入中间或尾部 prev->next = new_node; new_node->next = current; } } // 显示多项式 void display_poly(Node* head) { if (!head) { printf("0\n"); return; } while (head) { if (head->coef > 0 && head != (*head_ref)) { printf("+"); } printf("%dx^%d", head->coef, head->exp); head = head->next; } printf("\n"); } int main() { Node* poly1 = NULL; Node* poly2 = NULL; // 构造第一个多项式 P(x) = 3x^2 + 5x^1 - 6 insert_sorted(&poly1, 3, 2); insert_sorted(&poly1, 5, 1); insert_sorted(&poly1, -6, 0); // 构造第二个多项式 Q(x) = 7x^2 + 8x^1 + 9 insert_sorted(&poly2, 7, 2); insert_sorted(&poly2, 8, 1); insert_sorted(&poly2, 9, 0); // 合并两个多项式 Node* result = NULL; Node* p = poly1; Node* q = poly2; while (p || q) { // 遍历直到两者都为空 if (!q || (p && p->exp > q->exp)) { insert_sorted(&result, p->coef, p->exp); p = p->next; } else if (!p || (q && q->exp > p->exp)) { insert_sorted(&result, q->coef, q->exp); q = q->next; } else { // 当前两项指数相等 insert_sorted(&result, p->coef + q->coef, p->exp); p = p->next; q = q->next; } } // 展示结果 printf("Resultant Polynomial:\n"); display_poly(result); return 0; } ``` 上述代码实现了多项式的创建、合并以及显示功能。它利用了链表的操作特性,在遍历时自动完成同类项的合并。 --- #### Python 实现多项式求和 对于更简单的场景或者不需要复杂链表操作的情况下,Python 提供了一种简洁的方式来实现多项式求和。给定一组系数列表 `[a_n, a_{n-1}, ..., a_0]` 表示 \(P(x)=a_nx^n+a_{n-1}x^{n-1}+\cdots+a_0\) 的形式,可以直接按照幂次逐项累加得到最终结果[^3]。 下面是一个例子展示如何计算特定输入下的多项式: ```python def polynomial_sum(coefficients, value_of_x): degree = len(coefficients) - 1 total = 0 for index in range(degree + 1): term_value = coefficients[index] * (value_of_x ** (degree - index)) total += term_value return total if __name__ == "__main__": coefs = [2, 3, 4] # 对应于 2x² + 3x¹ + 4x⁰ x_val = 5 # 设定变量 x=5 res = polynomial_sum(coefs, x_val) print(f"The evaluated polynomial is: {res}") # 应该打印出 'The evaluated polynomial is: 69' ``` 此函数接受任意数量的系数作为参数,并返回指定数处对应的多项式评估结果。 --- #### 数列型多项式求和 如果目标是从一系列连续整数出发构造特殊的多项式序列(比如 \((1)+(1+2)+...+(1+2+..+n)\),则需采用另一种逻辑思路[^4]。这种情况下通常会涉及到嵌套循环或者其他迭代机制来进行累积解。 例如以下伪代码片段展示了基本原理: ```pseudo function seriesPolynomialSum(n){ let sum = 0; for(let k=1;k<=n;k++){ tempSum = 0; for(j=1;j<=k;j++)tempSum+=j; sum += tempSum; } return sum; } ``` 实际编码时可根据需调整细节部分以优化性能表现。 ---
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