C语言课程设计任务书.docx

1、C语言课程设计任务书信息科学与工程学院综合设计报告书课程名称：C语言课程设计班级：学号：姓名：指导教师：(一)需求分析.2-31设计题目；2用户操作流程；3数据处理流程；（二）概要设计.4-51系统总体设计框架；2系统功能模块图；（三）详细设计.5-111主要功能模块的算法设计思路；2工作流程图；（四）主要源程序代码.12-211完整源程序清单及关键注释；（五）调试分析过程描述.21-241测试数据、测试输出结果；2对程序调试过程中存在问题的思考；（六）课程设计小结.24-251包括课程设计过程中的学习体会与收获；2对C语言和本课程设计的认识以及自己的建议等内容。一、 需求分析1、 设计题目：

2、编程实现以下功能：（1） 分别输入一元多项式pn(x)和Qn(x)。从键盘输入一元多项式中各项的系数和指数，并用单链表加以表示。（2） 分别对一元多项式pn(x)和Qn(x)进行升幂排序。（3） 将一元多项式中各子项按照指数从小到大的顺序排序。（4） 分别输出一元多项式pn(x)和Qn(x)。（5） 将用单链表表示的一元多项式输出，即打印多项式的系数和指数。（6） 任意输入一个实数x0，分别求出一元多项式pn(x0)和Qn(x0)的值。（7） 已知有两个一元多项式分别为Pn(x)和Qn(x)，求出两个多项式的和（8） Rn(x)和差Tn(x)，分别用单链表表示Rn(x)和Tn(x)，并将二者输

3、出，（Rn(x)=Pn(x)+Qn(x)，Tn(x)=Pn(x)-Qn(x)）2、 用户操作流程:（1） 进入欢迎及界面。（2） 根据提示选择需要的功能。（3） 根据提示输入数据.（4） 选择函数输出运行结果。（5） 退出本系统。3、 数据处理流程（1） 输入数据，通过链表存储P(x)和Q(x)的指数和系数。（2） 通过冒泡排序法对P(x)和Q(x)进行升幂排序。（3） 输入x0，通过指针将其带入P(x)和Q(x)的表达式求出具体的数值。（4） 通过链表对两个多项式求和求差。（5） 通过链表输出运行结果。;二、 概要设计1、 系统总体设计框架：2、 系统功能模块（1） 功能选择函数：通过输入对

4、应功能的数字，进行多项式的运算。该函数在主函数中调用。（2） 输入数据函数：通过建立单链表，输入两个多项式的各项指数和系数。（3） 升幂函数：通过冒泡排序法对两个多项式进行升幂排序。（4） 求和求差函数：定义空链用来存储结果，将两个多项式相加减。（5） 输出函数：输出上一步的运行结果。三、 详细设计一元多项式的表示在计算机内可以用链表来表示，为了节省存储空间，只存储多项式中系数非零的项。链表中的每一个结点存放多项式的一个系数非零项，它包含三个域，分别存放该项的系数、指数以及指向下一个多项式项结点的指针。创建一元多项式链表，对一元多项式的运算中会出现的各种可能情况进行分析，实现一元多项式的相加、

5、相减操作。多项式相加的运算规则是：两个多项式中所有指数相同的项的对应系数相加，若和部位零，则构成“和多项式”中的一项；所有指数不相同的的项均“复抄”到“和多项式”中。以单链表作为存储结构，并且“和多项式”中的节点无需另外生成，则可看做是将多项式Q加到多项式P中，由此得到下列运算规则：若p-expexp,则结点p所指的结点应是“和多项式”中的一项，令指针p后移。若p-expexp，则结点q所指的结点应是“和多项式”中的一项，将结点q插入在结点p之前，且令指针q在原来的链表上后移。若p-exp=q-exp，则将两个结点的系数相加，当和不为零是修改结点p的系数，释放q结点；若和为零，则“和多项式”中

6、无o此项，从P中p结点，同时释放p和q结点。多项式相减运算规则同加法。设计思路：实现的方法是先定义多项式结点的结构，该多项式每个结点由三个元素：输入的系数、输入的指数、以及指向下一个结点的指针构成。该链表采用链式存储结构。然后通过多次的输入，依次得到两个一元多项式的各个项的系数与指数。该输入以零结尾。然后通过对结点的判断是否为零后，进行运算或者终止的操作。再初始化一个链表LC，将LC的各项系数和指数的指针指向LA+LB所得的结果的值，完成了最后的输出。（1）定义结构体struct结构体为表示一个对象的不同属性提供了连贯一致的方法，结构体类型的说明从关键词struct开始，成员可以由各种数据类型

7、混合构成，成员甚至还可以是数组或者其他类型的结构，但是，结构体中不能包含自身定义类型的成员。使用typedef和struct定义的新类型名称，其用途与内建类型的名称相同，可以用来：声明和初始化结构体变量；创建并根据自己的意愿初始化结构数组；(2)单链表的建立单链表有两个域，data域和next域，一个是存放数据，一个是存放指针而且指向它的后继。并且还有个head，称表结点，它一般不存放数据，只是做个特殊标记。表的结束是NULL，也就是最后的那个链域next为空单链表的插入运算有两种，一种是头插法，另一种是尾插法，这里运用的是尾插法（3）一元多项式的建立输入多项式采用插头的方式，输入多项式中一个

8、项的系数和指数，就产生一个新的节点，建立起它的右指针，并用头节点指向它；为了判断一个多项式是否结束，定义一个结束标志，并输入非0时就继续，当输入0时，就结束一个多项式的输入（4）显示一元多项式如果系数是大于0的话就输出+系数x指数形式；如果系数小于0的话输出系数x指数形式；如果指数为0的话，直接输出系数；如果系数是的话就直接输出+x；如果系数是-1的话直接输出-x输出多项式（5）一元多项式的加法计算它从两个多项式的头部开始，两个多项式的某一项都不为空时，如果数相等的话，系数就应该相加；相加的和不为0的话，用头插法建立一个新的节点。p的指数小于q的指数的话，就应该复制q节点到多项式中。p的指数大

9、于q的指数的话，就应该复制p节点到多形式中。当第二个多项式为空时，第一个多项式不为空时，将第一个多项式用心节点产生。当第一个多项式为空，第二个多项式不为空时，将第二个多项式用新节点产生（6）一元多项式的减法计算它从两个多项式的头部开始，两个多项式的某一项都不为空时，如果数相等的话，系数就应该相减；相加的和不为0的话，用头插法建立一个新的节点。p的指数小于q的指数的话，就应该复制q节点到多项式中。p的指数大于q的指数的话，就应该复制p节点到多形式中。并且建立的节点的系数为原来的相反数；当第二个多项式为空时，第一个多项式不为空时，将第一个多项式用心节点产生。当第一个多项式为空，第二个多项式不为空时

10、，将第二个多项式用新节点产生，并且建立的节点系数为原来的相反数。数学模型：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，在计算机中它可用一个线性表P来表示：P=（p0,p1,p2,pn）每一项的指数i隐含在其系数Pi的序号里，每一项的值顺序为各个多项式的系数值。加法模型：假设Qm(X)是一元m次多项式，同样可用线性表Q来表示：Q=(q0,q1,q2,qm)不失一般性，设mm，相加的结果也可以用单链表来表示，规则是相同指数的项的系数相加，所以P(x)+Q(x)=（p0+q0,p1+q1pm+qm，pm+1pn），例如：

11、P(x)=2x4+5x2+3x+1,Q(x)=3x2+1,相加后R(x)=2x4+8x2+3x+2，用一维向量表表示分别为（1，3，5，0，2）+（1，0,3，）=(2,3,8,0，2),写成数学形式即为2x4+8x2+3x+2，结论正确。减法模型同加法模型。具体函数模块的流程图：功能选择模块：输入数据函数：求和函数模块：求差函数模块：四、 主要源程序代码#include#include#includetypedefstructduoxiangshiintcoef;intexp;structduoxiangshi*next;DXS;intgetNum()intnum;printf(输入选择功能

12、对应的数字:);scanf(%d,&num);returnnum;voidfun1(DXS*PHEAD,DXS*QHEAD)intzs,xs;lfn,sum);sum=0;while(QHEAD-next!=NULL)QHEAD=QHEAD-next;sum+=QHEAD-coef*pow(x0,QHEAD-exp);printf(Q(x0)=%.0lfnn,sum);voidfun3(DXS*PHEAD,DXS*QHEAD)别输入Pn(x)和Qn(x)。n);printf(2.分别对Pn(x)和Qn(x)进行升幂排序。n);printf(3.分别求出Pn(x)和Qn(x)的和差。n);pri

13、ntf(4.任意输入一个实数x,分别求出一元多项式Pn(x)和Qn(x)的值。n);printf(5.分别输出上一步运行结果的Pn(x)和Qn(x)。n);printf(-n);printf(Ifyouwanttoexitthesystem,pleaseinput0.n);intmain()printf(Welcometothemenun);menu();intnum;num=getNum();if(num=0)printf(nExitthesystem,goodbyen);DXS*PHEAD,*QHEAD;PHEAD=(DXS*)malloc(sizeof(DXS);QHEAD=(DXS*)

14、malloc(sizeof(DXS);PHEAD-next=NULL;QHEAD-next=NULL;while(num)switch(num)case1:fun1(PHEAD,QHEAD);break;case2:fun2(PHEAD,QHEAD);break;case3:fun3(PHEAD,QHEAD);break;case4:fun4(PHEAD,QHEAD);break;case5:fun5(PHEAD,QHEAD);break;default:printf(输入错误,请重新输入nn);num=getNum();if(num=0)printf(nExitthesystem,goodb

15、ye!n);return0;五、 调试分析过程描述测试数据及实验过程：1、欢迎界面以及选择功能1和功能5得到的结果：2、调用功能2对应的函数并输出结果2、调用功能2对应的函数：3、 调用功能3对应的函数：4、 调用功能4对应的函数：5、退出本系统：调试：当输入的两个多项式相同时，相减结果应为0，但T（X）显示的是0*x4。此时应当修改功能函数，当指数相同系数也相同的项相减时，释放p,q指针所指向的结点，输出0。修正常改程序后，正常输出。在此之前也遇到了一些问题，同样是减法函数，如果P,Q中相同指数对应的项相减时负数，刚开始输出的是“+-x”,即加上负的差值，通过修改代码，在原先函数功能的基础上

16、增加判断条件：If(T-coef=o)if(T!=THEAD-next)printf(“+”);printf(“%d*x%d,T-coef,T-exp);elseprintf(“-%d*x%d”,-1*T-coef,T-exp);六、 设计小结学习体会与心得：通过对一元多项式的研究我们看到一元n次多项式与n维线性空间同构，这极大的扩展了其在工程领域的计算问题，在计算机中能够实现n维空间的四则运算，这实际上是用计算机来解决数学问题，研究最基本的运算规律，为数学研究提供了很大的帮助。实现的方法是先定义多项式结点的结构，该多项式每个结点由三个元素：输入的系数、输入的指数、以及指向下一个结点的指针构成

17、。该链表采用链式存储结构。然后通过多次的输入，依次得到两个一元多项式的各个项的系数与指数。该输入以零结尾。然后通过对结点的判断是否为零后，进行运算或者终止的操作。再初始化一个链表LC，将LC的各项系数和指数的指针指向LP+LQ所得的结果的值，完成了最后的输出。根据上述的源程序，可以得到一元多项式计算的运行结果，采用单链表形式按照指数降序排列建立并输出多项式，实现两个多项式相加，相减。输入一元多项式的项数，根据提示输入3个非零项，这是界面出现了几个选项，我们可以在这里实现一元多项式的加法，减法，升幂排序，赋值等功能的实现。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实

18、践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，当今计算机应用在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握计算机开发技术是十分重要的。回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从从拿到题目到完成整个编程，从理论到实践，在短短的半个多月里，可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说结构体通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。