数据结构课程设计一元稀疏多项式计算器.docx
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数据结构课程设计一元稀疏多项式计算器
数据结构实验报告
——一元稀疏多项式计算器
安子烨PB12203079
实验目的
实现一元多项式的简单运算功能，掌握线性表的知识，提高编程能力。
功能清单
1.一元多项式创建
2.显示一元多项式
3.复制一元多项式
4.多项式加法
5.多项式减法
6.修改一元多项式
7.删除一元多项式
8.销毁记录
实验设计
该多项式计算器以菜单驱动的形式实现上述各运算功能。
最多可支持十条记录，分别用指针数组引导存储于十个不同的位置。
以下为程序的部分源代码。
#include
#include
#include
typedefstructLinkList{
doublecoef;
intexpn;
LinkList*next;
}LNode;
voidCreatPolyn（LinkList**h）//创建多项式
{
LinkList*q=NULL,*w=NULL,*p=NULL;
doublem=0;intn=0;
（*h）=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
（*h）->coef=0;（*h）->expn=0;（*h）->next=NULL;
printf（"请输入X的系数和指数,当系数为零时结束创建\n"）;
scanf（"%lf%d",&m,&n）;
while（m!
=0）
{
q=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
q->coef=m;q->expn=n;q->next=NULL;
if（（*h）->next==NULL）
{
if（q->expn==（*h）->expn）（*h）->coef+=q->coef;
elseif（（*h）->expn>q->expn）{q->next=（*h）;*h=q;}
else（*h）->next=q;
}
else
{
for（w=（*h）;w->next!
=NULL;w=w->next）
{
if（q->expn==w->expn）
{
w->coef+=q->coef;
break;
}
elseif（（w->expn>q->expn）&&（w==*h））
{
q->next=（*h）;
（*h）=q;
break;
}
elseif（（w->expnexpn）&&（w->next->expn>q->expn））
{
q->next=w->next;
w->next=q;
break;
}
}
if（w->next==NULL）
{
if（w->expn==q->expn）w->coef+=q->coef;
elseif（w->expnexpn）w->next=q;
}
}
printf（"请输入X的系数和指数,当系数为零时结束创建\n"）;
scanf（"%lf%d",&m,&n）;
}
}
voidPrintPolyn（LinkList*p,inti）//打印多项式
{
printf（"第%d个多项式是:
",i）;
while（p!
=NULL）
{
if（（p->coef）>0）printf（"+%lf*X^%d",p->coef,p->expn）;
elseif（（p->coef）<0）printf（"%lf*X^%d",p->coef,p->expn）;
p=p->next;
}
printf（"\n"）;
}
voidCopyPolyn（LinkList**M,LinkList**N）//多项式复制
{
LinkList*p=NULL,*q=NULL,*w=NULL;
（*N）=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
（*N）->coef=（*M）->coef;（*N）->expn=（*M）->expn;（*N）->next=NULL;
for（w=（*N）,p=（*M）->next;p!
=NULL;p=p->next）
{
q=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
q->coef=p->coef;q->expn=p->expn;q->next=p->next;
w->next=q;w=w->next;
}
}
voidAddPolyn（LinkList*M,LinkList*N,LinkList**X）//多项式加法
{
LinkList*p=NULL,*q=NULL,*w=NULL,*z=NULL;
（*X）=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
（*X）->coef=0;（*X）->expn=0;（*X）->next=NULL;
for（p=M,q=N,w=（*X）;（p!
=NULL）&&（q!
=NULL）;）
{
z=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
if（p->expnexpn）
{
z->coef=p->coef;z->expn=p->expn;z->next=NULL;
p=p->next;w->next=z;w=w->next;
}
elseif（p->expn>q->expn）
{
z->coef=q->coef;z->expn=q->expn;z->next=NULL;
q=q->next;w->next=z;w=w->next;
}
elseif（p->expn==q->expn）
{
z->coef=p->coef+q->coef;z->expn=p->expn;z->next=NULL;
p=p->next;q=q->next;w->next=z;w=w->next;
}
}
if（p==NULL）
{
for（;q!
=NULL;）
{
z=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
z->coef=q->coef;z->expn=q->expn;z->next=NULL;
q=q->next;w->next=z;w=w->next;
}
}
elseif（q==NULL）
{
for（;p!
=NULL;）
{
z=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
z->coef=p->coef;z->expn=p->expn;z->next=NULL;
p=p->next;w->next=z;w=w->next;
}
}
for（w=（*X）;w!
=NULL;w=w->next）
{
printf（"%lf%d\n",w->coef,w->expn）;
}
}
voidSubtractPolyn（LinkList*M,LinkList*N,LinkList**X）//多项式减法
{
LinkList*p=NULL,*q=NULL,*w=NULL,*z=NULL;
（*X）=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
（*X）->coef=0;（*X）->expn=0;（*X）->next=NULL;
for（p=M,q=N,w=（*X）;（p!
=NULL）&&（q!
=NULL）;）
{
z=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
if（p->expnexpn）
{
z->coef=p->coef;z->expn=p->expn;z->next=NULL;
p=p->next;w->next=z;w=w->next;
}
elseif（p->expn>q->expn）
{
z->coef=-q->coef;z->expn=q->expn;z->next=NULL;
q=q->next;w->next=z;w=w->next;
}
elseif（p->expn==q->expn）
{
z->coef=p->coef-q->coef;z->expn=p->expn;z->next=NULL;
p=p->next;q=q->next;w->next=z;w=w->next;
}
}
if（p==NULL）
{
for（;q!
=NULL;）
{
z=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
z->coef=-q->coef;z->expn=q->expn;z->next=NULL;
q=q->next;w->next=z;w=w->next;
}
}
elseif（q==NULL）
{
for（;p!
=NULL;）
{
z=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
z->coef=p->coef;z->expn=p->expn;z->next=NULL;
p=p->next;w->next=z;w=w->next;
}
}
/*for（w=（*X）;w!
=NULL;w=w->next）
{
printf（"%lf%d\n",w->coef,w->expn）;
}*/
}
voidValuePolyn（LinkList*h,doublex）//多项式求值
{
doublesum=0,a=0;
while（h!
=NULL）
{
a=pow（x,h->expn）;
sum=sum+（h->coef）*a;
h=h->next;
}
printf（"所求多项式的值为%lf\n",sum）;
}
voidDeletePolyn（LinkList**h）
{
LinkList*p=（*h）->next;（*h）=NULL;
while（p!
=NULL）
{
free（*h）;
（*h）=p;
p=p->next;
}
}
voidRevisePolyn（LinkList**h,inti）
{
intn=0;
intchoose=0;
doublem=0;
LinkList*q=NULL,*w=NULL;
PrintPolyn（（*h）,i）;
printf（"请输入你想执行的操作代号（添加：
1；修改：
2；删除：
3）\n"）;
scanf（"%d",&choose）;
switch（choose）
{
case1:
{
printf（"输入你想要添加项的系数和次数\n"）;
scanf（"%lf%d",&m,&n）;
q=（LinkList*）malloc（sizeof（LinkList））;
q->coef=m;q->expn=n;q->next=NULL;
for（w=（*h）;w->next!
=NULL;w=w->next）
{
if（（w->expn>q->expn）&&（w==*h））
{
q->next=（*h）;
（*h）=q;
break;
}
elseif（（w->expnexpn）&&（w->next->expn>q->expn））
{
q->next=w->next;
w->next=q;
break;
}
}
if（w->expnnext=q;
break;
}
case2:
{
printf（"输入你想要修改项的系数和次数\n"）;
scanf（"%lf%d",&m,&n）;
for（w=（*h）;w!
=NULL;w=w->next）
{
if（w->expn==n）w->coef=m;
}
printf（"未找到该项。
\n"）;
break;
}
case3:
{
printf（"输入你想要删除项的次数\n"）;
scanf（"%d",&n）;
for（w=（*h）;w!
=NULL;w=w->next）
{
if（w->expn==n）w->coef=0;
}
break;
}
default:
printf（"输入错误，修改失败\n"）;
}
}
voidmain（）
{
/*inti=n=N1=N2=0;*/
LinkList*p[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
inti=0,j=0,k=0;
intchoose=0;
doublem=0,x=0;
printf（"请输入\n"）;
printf（"菜单：
\n"）;
printf（"1创建多项式\n"）;
printf（"2显示多项式\n"）;
printf（"3复制多项式\n"）;
printf（"4多项式求和\n"）;
printf（"5多项式求差\n"）;
printf（"6多项式求值\n"）;
printf（"7销毁多项式\n"）;
printf（"8清空所有多项式\n"）;
printf（"9修改（添加、删除、更改系数、指数）\n"）;
printf（"0退出计算器\n"）;
start:
printf（"请输入序号进行功能选择\n"）;
scanf（"%d",&choose）;
while（choose!
=0）
{
switch（choose）
{
case1:
{
printf（"请输入你想创建多项式的位置（0~9）\n"）;
scanf（"%d",&i）;
CreatPolyn（&p[i]）;
gotostart;
}
case2:
{
for（i=0;i<=9;i++）PrintPolyn（p[i],i）;
gotostart;
}
case3:
{
printf（"请输入要复制的多项式的号码和目的地号码\n"）;
scanf（"%d%d",&i,&j）;
CopyPolyn（&p[i],&p[j]）;
gotostart;
}
case4:
{
printf（"请输入要求和的两个多项式的号码以及存放结果的号码\n"）;
scanf（"%d%d%d",&i,&j,&k）;
AddPolyn（p[i],p[j],&p[k]）;
gotostart;
}
case5:
{
printf（"请输入要求差的两个多项式的号码以及存放结果的号码\n"）;
scanf（"%d%d%d",&i,&j,&k）;
SubtractPolyn（p[i],p[j],&p[k]）;
gotostart;
}
case6:
{
printf（"请输入你想求值的多项式的位置（0~9）\n"）;
scanf（"%d",&i）;
printf（"请输入你想要的X值\n"）;
scanf（"%lf",&x）;
ValuePolyn（p[i],x）;
gotostart;
}
case7:
{
printf（"请输入你想销毁的多项式的位置（0~9）\n"）;
scanf（"%d",&i）;
DeletePolyn（&p[i]）;
gotostart;
}
case8:
{
for（i=0;i<=9;i++）
{
DeletePolyn（&p[i]）;
}
gotostart;
}
case9:
{
printf（"请输入你想要修改的多项式的号码\n"）;
scanf（"%d",&i）;
RevisePolyn（&p[i],i）;
gotostart;
}
case0:
break;
default:
{
printf（"请输入\n"）;
printf（"菜单：
\n"）;
printf（"1创建多项式\n"）;
printf（"2显示多项式\n"）;
printf（"3复制多项式\n"）;
printf（"4多项式求和\n"）;
printf（"5多项式求差\n"）;
printf（"6多项式求值\n"）;
printf（"7销毁多项式\n"）;
printf（"8清空所有多项式\n"）;
printf（"9修改（添加、删除、该系数指数）\n"）;
printf（"0退出计算器\n"）;
printf（"请输入序号进行功能选择\n"）;
scanf（"%d",&choose）;
}
}
}
}
测试结果
实验小结
此次实验完成十分艰难，首先是对typedef用法的不熟悉导致初次调试时出现大量错误，另外函数调用时传递参数经常出现错误，导致运行出现失误，最终使用二级指针才解决这个问题。
本次实验使用了不带头结点的单链表，且排序过程在创建函数中实现，这增大了操作难度，这也是实验艰难的原因之一。
通过本次实验，我发现会在纸上写算法与会上机编程之间存在巨大差异，在上机过程中意想不到的错误层出不穷，这些都是平时做作业时很难注意到的，因此要真正掌握数据结构，使之有实际作用，还应多上机编程，这是一个艰难的过程。
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