线性链表之一元多项式1

算法描述:

符号多项式的操作,已经成为表处理的典型用例。在数学上,一个一元多项式 P n ( x ) P_n(x) Pn(x)可按升幂写成:
P n ( x ) = p 0 + p 1 x + p 2 x 2 + . . . + p n x n P_n(x) =p_{0} + p_1x + p_2x^2 + ... + p_nx^n Pn(x)=p0+p1x+p2x2+...+pnxn

它由n+1个系数唯一确定。因此,在计算机里,它可用一个线性表 P P P来表示:
P = ( p 0 , p 1 , p 2 , . . . , p n ) P = (p_0,p_1,p_2,...,p_n) P=(p0p1p2...pn)每一项的指数i隐含在其系数pi的序号里。

假设 Q m ( x ) Q_m(x) Qm(x)是一元m次多项式,同样可用线性表 Q Q Q来表示:
Q = ( q 0 , q 1 , q 2 , . . . , q m ) Q = (q_0,q_1,q_2,...,q_m) Q=(q0q1q2...qm)

不失一般性,设 m < n m < n m<n,则两个多项式相加的结果 R n ( x ) = P n ( x ) + Q m ( x ) R_n(x) = P_n(x) + Q_m(x) Rn(x)=Pn(x)+Qm(x)可用线性表 R R R 表示:
R = ( p 0 + q 0 , p 1 + q 1 , p 2 + q 2 , . . . , p m + q m , p m + 1 , . . . , p n ) R = (p_0 + q_0,p_1 + q_1,p_2 + q_2,...,p_m + q_m,p_{m+1},...,p_n) R=(p0+q0p1+q1p2+q2...pm+qmpm+1...pn)

显然,我们可以对 P , Q , R P,Q,R PQR采用顺讯存储结构,使得多项式相加的算法定义十分简洁。至此,一元多项式的表示及相加问题似乎已经解决了。然而,在通常的应用中,多项式的次数可能很好且变化很大,使得顺序存储结构的最大长度很难确定。特别是在处理式的次数可能很高且变化很大,使得顺序存储结构的最大长度很难确定。比如
S ( x ) = 1 + 3 x 10000 + 2 x 20000 S(x) = 1 + 3x^{10000} + 2x^{20000} S(x)=1+3x10000+2x20000

一般情况下的一元n次多项式可写成
P n ( x ) = p 1 x e + p 2 x e 2 + . . . + p m x e m P_n(x) = p_1x^e + p_2x^{e_2} + ... + p_m{x^{e_m}} Pn(x)=p1xe+p2xe2+...+pmxem

其中, p i p_i pi是指数为 e i e_i ei的项的非零系数,且满足
0 ≤ e 1 < e 2 < . . . < e m = n 0 \leq e_1 < e_2 < ... < e_m = n 0e1<e2<...<em=n

若用一个长度为 m m m且每个元素有两个数据项(系数项和指数项)的线性表
( ( p 1 , e 1 ) , ( p 2 , e 2 ) , . . . , ( p m , e m ) ) ((p_1,e_1),(p_2,e_2),... ,(p_m,e_m)) ((p1e1)(p2e2)...(pmem))便可唯一确定多项式 P n ( x ) P_n(x) Pn(x)
在最坏情况下, n + 1 ( = m ) n+1(=m) n+1(=m)个系数都不为零,则比只存储每项系数的方案要多存储一倍的数据。
但是,对于 S ( x ) S(x) S(x)类的多项式,这种表示将大大节省空间。

代码见下篇博客

符号多项式的操作,已经成为处理的典型用例。在数学上,一个一元多项式Pn(x)可按升幂写 成: Pn(x) = p0+ p1x+ p2x2+….+ pnxn 它由n+1个系数唯一确定,因此,在计算机里,它可用一个线 性P来示: P = (p0 ,p1 ,p2 ,… pn)每一项的指数i隐含在其系数pi的序号里。 假设Qm(x)一元m次多项式,同样可用线性Q来:Q = (q0 ,q1 ,q2 ,… qm)。 不失一般性,设m<n,则两个多项式相加的结果 Rn(x) = Pn(x)+Qm(x)可用线性R示:R = (p0+q0 , p1+q1 , p2 +q2 , … , pm +qm , pm+1 ,… pn)。显然,我们可以对P、Q和R采用顺序存储结构, 使得多项式相加的算法定义十分简洁。至此,一元多项式示及相加问题似乎已经解决了。 然而在通常的应用中,多项式的次数可能很高且变化很大,使得顺序存储结构的最大长度很难 决定。特别是在处理形如:S(x) = 1+3x10000+2x20000多项式时,就要用一长度为20001的线性示,中仅有三个非零素,这种对内存空间的浪费是应当避免的,但是如果只存储非零系数项 则显然必须同时存储相应的指数。 一般情况下的一元n次多项式写成: Pn(x) = p1x e1 + p2x e2 ++ pmx em 其中 pi,是指数为 ei 的项的非零系数,且满足 0 ≤ e1 < e2 < …< em = n,若用一个长度为 m 且 每个素有两个数据项(系数项和指数项)的线性便可唯一确定多项式 Pn(x)((p1 ,e1) , (p2 ,e2) , … ,(pm,em)) 在最坏情况下,n+1(=m)个系数都不为零,则比只存储每项系数的方案要多存储一倍的数据。但 是,对于 S(x)类的多项式,这种示将大大节省空间。 本题要求选用线性的一种合适的存储结构来一个一元多项式,并在此结构上实现一元多 项式的加法,减法和乘法操作
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