B1010 一元多项式求导

本文介绍了一种计算一元多项式导数的方法,通过输入多项式非零项系数和指数,输出导数多项式的非零项系数和指数。特别处理了零次项和零多项式的情况。

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设计函数求一元多项式的导数。(注:x​n​​(n为整数)的一阶导数为nx​n−1​​。)

输入格式:

以指数递降方式输入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:

以与输入相同的格式输出导数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。注意“零多项式”的指数和系数都是 0,但是表示为 0 0

输入样例:

3 4 -5 2 6 1 -2 0

输出样例:

12 3 -10 1 6 0
#include <stdio.h>
const int maxn = 1010;

int main(void)
{
	int arr[maxn] = {0};
	int x, c, count = 0;
	while(scanf("%d%d", &x, &c) != EOF)
	{
		arr[c] = x;
	}

	arr[0] = 0;//零次项求导后直接为0
	for(int i = 1; i <= 1000; i++)
	{
		arr[i - 1] = arr[i] * i;//求导公式
		arr[i] = 0;//不能省
		if(arr[i - 1] != 0)
		{
			count++;//不为零的倒数项的个数
		}
	}
	if(count == 0)
	{
		printf("0 0");
	}
	else
	{
		for(int i = 1000; i >= 0; i--)
		{
			if(arr[i] != 0)
			{
				printf("%d %d", arr[i] , i);
				count--;
				if(count != 0)
				{
					printf(" ");
				}
			}
		}
	}
	return 0;
}

1、对零次项的求导需要特判其直接为零

2、在求导后,当前系数必须清空为0,否则可能后面无法被覆盖。

3、如果求导后没有任何非零项,需要输出 0 0

 

### 关于一元多项式求导的实现 在一元多项式的表示和操作中,`map` 是一种非常合适的数据结构来存储系数及其对应的指数。因为 `map` 可以自动按照键(即指数)进行排序,并且支持高效的插入、删除和查找操作。 #### 使用 C++ 的 std::map 来实现一元多项式求导 下面是一个完整的例子,展示如何利用 C++ 中的标准库容器 `std::map<int, int>` 来表示一个一元多项式,并对其进行求导: ```cpp #include <iostream> #include <map> using namespace std; // 定义多项式类 class Polynomial { private: map<int, double> terms; // 存储项 {exponent -> coefficient} public: void addTerm(int exponent, double coefficient); friend ostream& operator<<(ostream&, const Polynomial&); Polynomial derivative() const; }; void Polynomial::addTerm(int exponent, double coefficient) { if (coefficient != 0) terms[exponent] += coefficient; } ostream& operator<<(ostream &out, const Polynomial &p) { bool first = true; for (auto it = p.terms.rbegin(); it != p.terms.rend(); ++it) { if (!first) out << " + "; if (it->second != 1 || it->first == 0) out << it->second; if (it->first > 0) out << "x"; if (it->first >= 2) out << "^" << it->first; first = false; } return out; } Polynomial Polynomial::derivative() const { Polynomial result; for (const auto &[exp, coeff] : terms) { if (exp > 0) { result.addTerm(exp - 1, exp * coeff); } } return result; } int main() { Polynomial poly; // 添加一些项到多项式中 poly.addTerm(3, 4); // 4x^3 poly.addTerm(2, -5); // -5x^2 poly.addTerm(1, 7); // 7x poly.addTerm(0, 9); // 9 cout << "原始多项式:" << poly << endl; cout << "求导后的多项式:" << poly.derivative() << endl; return 0; } ``` 这段程序定义了一个名为 `Polynomial` 的类,该类内部使用 `std::map<int, double>` 来保存每一项的指数作为 key 和其相应的系数作为 value 。通过成员函数 `addTerm()` 向多项式添加新项;重载了流插入运算符以便能够方便地打印多项式表达式;最后实现了 `derivative()` 方法用于计算给定多项式的导数[^2]。
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