线性表的应用——一元多项式的存储

本文探讨了一元多项式的存储方法,包括使用顺序存储(数组)和链式存储(非零项链表)的方式。顺序存储便于加减运算但可能浪费空间,而链式存储节省空间但需要额外的指针操作。文章通过结构数组和链表节点的定义,解释了如何存储多项式的系数和指数,并提供了相关代码示例。

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捕捉一元多项式的描述要点
一元多项式有多个数据项,每个数据项的关键点是变量的指数,变量的系数


  • 顺序存储,一维数组进行存储
    对应关系:数组下标0-n-1,和变量系数对应,数组的数据单元可以存储变量的系数
    这里写图片描述
    优点:
    数组适合随机存取,利用它存储多项式,做加减法运算很方便
    缺点:
    若非零项少,浪费存储空间

  • 顺序存储:利用结构数组只存储非零项数据
    1、结构数组,就是可以存储多个结构体的数组
    2、对于一元多项式,结构体,只要包含两个属性,一个是系数,一个是指数
    3、为了方便查找,可以按指数的升序或降序序列进行存储
typedef struct {
    int expon;//指数
    int coef;//系数
}Polynomial;
Polynomial data[MAXSIZE];//结构数组

  • 链式存储,非零项
    1、链表的每个结点应包含,系数+指数+next指针
typedef struct Polynomial{
    int expon;//指数
    int coef;//系数
    struct Polynomial *next;
}Polynomial;

来张图更直观一些
这里写图片描述
接下来,来份代码,感受一下,这份代码了良久啊,码艺不精,请见谅啊。


#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h>

typedef struct PolynomialNode* PolynomialLink;
typedef struct PolynomialNode{
    int coef;//系数 
    int expon;//指数
    PolynomialLink next;//指针指向下一项 
}PolynomialNode;

/*
在尾部插入多项式的项 
*/
void Attach(int coef,int expon,PolynomialLink *rear){
    PolynomialLink temp; 
    temp = (PolynomialNode*)malloc(sizeof(PolynomialNode));
    temp->coef = coef;
    temp->expon = expon;
    temp->next 
要使用链式存储结构(如单链表)实现一元多项式加法运算,你需要创建三个主要的部分:节点定义、链表操作函数以及加法算法。 首先,我们定义一个节点结构体,它包含数和指数两个字段: ```c typedef struct { double coefficient; // 数 int exponent; // 指数 } Term; // 创建新节点的函数 Term* create_term(double coeff, int exp) { Term* new_node = (Term*)malloc(sizeof(Term)); if (new_node) { new_node->coefficient = coeff; new_node->exponent = exp; } return new_node; } ``` 接下来,我们需要链表操作函数,用于插入节点、合并链表以及输出链表: ```c // 插入节点到链表尾部的函数 void insert_to_list(Term** head, Term* term) { if (*head == NULL) { *head = term; } else { Term* current = *head; while (current->next != NULL) { current = current->next; } current->next = term; } } // 合并两个多项式链表的函数 Term* add_polynomials(Term** poly1, Term** poly2) { Term* result_head = NULL; Term* current1 = *poly1, *current2 = *poly2; while (current1 != NULL && current2 != NULL) { double sum_coeff = current1->coefficient + current2->coefficient; int max_exp = MAX(current1->exponent, current2->exponent); Term* merged_term = create_term(sum_coeff, max_exp); if (result_head == NULL) { result_head = merged_term; } else { Term* temp = result_head; while (temp->next != NULL) { temp = temp->next; } temp->next = merged_term; } if (current1->coefficient != 0 || current2->coefficient != 0) { // 防止进位丢失 current1 = current1->exponent < current2->exponent ? current2 : current1; current2 = current1->exponent < current2->exponent ? current1 : current2; } } // 如果其中一个链表未结束,则添加剩余项 if (current1 != NULL) { Term* temp = result_head; while (temp->next != NULL) { temp = temp->next; } temp->next = current1; } else if (current2 != NULL) { Term* temp = result_head; while (temp->next != NULL) { temp = temp->next; } temp->next = current2; } return result_head; } // 输出链表函数 void print_polynomial(Term* head) { Term* current = head; while (current != NULL) { printf("%.2lfx^%d ", current->coefficient, current->exponent); current = current->next; } printf("\n"); } ``` 现在你可以按照以下步骤使用这些函数: 1. 建立两个多项式的链表,比如 `poly1` 和 `poly2`。 2. 使用 `add_polynomials(&poly1, &poly2)` 函数计算它们的和。 3. 最后,调用 `print_polynomial(result_head)` 来输出结果。
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