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。

2、一、需求分析1、 设计题目：编程实现以下功能：（1）分别输入一元多项式pn (x)和Q n (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Q n (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Q n (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Q n (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）R n (x)和差T n (x)，

3、分别用单链表表示R n (x)和T n (x)，并将二者输出，（R n (x)=P n (x)+Q n (x)，T n (x)=P n (x)-Q n (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

4、架：2、系统功能模块（1）功能选择函数：通过输入对应功能的数字，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

5、种可能情况进行分析，实现一元多项式的相加、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

6、系数，释放q结点；若和为零，则“和多项式”中无 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

7、关键词struct开始，成员可以由各种数据类型混合构成，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

8、式的建立输入多项式采用插头的方式，输入多项式中一个项的系数和指数，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

9、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。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

10、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，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)

11、=（p0+q0,p1+q1pm+qm，pm+1pn），例如：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 #include typedef struct duoxiangshi int coef; int exp; struct duoxiang

12、shi *next;DXS;int getNum() int num; printf(输入选择功能对应的数字: ); scanf(%d, &num); return num;void fun1( DXS *PHEAD, DXS *QHEAD ) int zs, xs;/定义指数系数 printf(请输入P(x)中各项的系数和指数n); scanf(%d %d, &xs, &zs); while( zs != 0 | xs != 0 ) DXS *p = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); p-coef = xs; p-exp = zs; PHEAD-next = p; p-n

13、ext = NULL; PHEAD = PHEAD-next; scanf(%d %d, &xs, &zs); printf(请输入Q(x)中各项的系数和指数n); scanf(%d %d, &xs, &zs); while( zs != 0 |xs != 0 ) DXS *p = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); p-coef = xs; p-exp = zs; QHEAD-next = p; p-next = NULL; QHEAD = p; scanf(%d %d, &xs, &zs); printf(输入5显示结果n);void fun2( DXS *PHEAD,

14、DXS *QHEAD )/升幂排序 DXS *p, *q;/链表的冒泡排序 p = PHEAD-next; for( p; p != NULL; p = p-next ) for( q = p-next; q != NULL; q = q-next ) if( p-exp q-exp ) int temp; temp = p-coef; p-coef = q-coef; q-coef = temp; temp = p-exp; p-exp = q-exp; q-exp = temp; p = QHEAD-next; for( p; p != NULL; p = p-next ) for( q

15、= p-next; q != NULL; q = q-next ) if( p-exp q-exp ) int temp; temp = p-coef; p-coef = q-coef; q-coef = temp; temp = p-exp; p-exp = q-exp; q-exp = temp; printf(输入5显示结果。n);void fun5( DXS *PHEAD, DXS *QHEAD ) printf(当前保存的P(x),Q(x)序列如下:n); printf(P(x)=); while( PHEAD-next != NULL ) PHEAD = PHEAD-next; p

16、rintf(%d*x%d, PHEAD-coef, PHEAD-exp); if( PHEAD-next != NULL ) printf( + ); printf(n); printf(Q(x)=); while( QHEAD-next != NULL ) QHEAD = QHEAD-next; printf(%d*x%d, QHEAD-coef, QHEAD-exp); if( QHEAD-next != NULL ) printf( + ); printf(nn);void fun4( DXS *PHEAD, DXS *QHEAD ) int x0; double sum; printf

17、(输入x的值: ); scanf(%d, &x0); sum = 0; while( PHEAD-next != NULL ) PHEAD = PHEAD-next; sum += PHEAD-coef * pow( x0, PHEAD-exp ); printf(P(x) = %.0lfn, sum); sum = 0; while( QHEAD-next != NULL ) QHEAD = QHEAD-next; sum += QHEAD-coef * pow( x0, QHEAD-exp ); printf(Q(x0) = %.0lfnn, sum);void fun3( DXS *PH

18、EAD, DXS *QHEAD )/求两个多项式的和差 fun2( PHEAD, QHEAD );/先进行升幂排序 DXS *RHEAD, *THEAD; RHEAD = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); THEAD = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); RHEAD-next = NULL; THEAD-next = NULL; DXS *p = PHEAD, *q = QHEAD; /多项式相加 DXS *r = RHEAD; p = p-next; q = q-next; while( p != NULL & q != NULL )/当两个序列都有数

19、值时 DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); if ( p-exp = q-exp )/指数相同的情况 t-coef = p-coef + q-coef; t-exp = p-exp; p = p-next; q = q-next; else if( p-exp exp )/P的指数小于Q的指数 t-coef = p-coef; t-exp = p-exp; p = p-next; else if( p-exp q-exp )/P的指数大于Q的指数 t-coef = q-coef; t-exp = q-exp; q = q-next; r-next = t; r

20、 = r-next; r-next = NULL; while ( p != NULL )/当只有一个序列有数值时 DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); t-coef = p-coef; t-exp = p-exp; r-next = t; r = r-next; r-next = NULL; p = p-next; while ( q != NULL ) DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); t-coef = q-coef; t-exp = q-exp; r-next = t; r = r-next; r-next = NU

21、LL; q = q-next; r = RHEAD; printf(R(x) = ); while( r-next != NULL ) r = r-next; if (r-coef=0) if(r!=RHEAD-next) printf( + ); printf(%d*x%d,r-coef,r-exp); else printf( - %d*x%d,-1*r-coef,r-exp); printf(nn); /多项式相减 p = PHEAD; q = QHEAD; DXS *T = THEAD; p = p-next; q = q-next; while( p != NULL & q != N

22、ULL ) DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); if ( p-exp = q-exp ) t-coef = p-coef - q-coef; t-exp = p-exp; p = p-next; q = q-next; else if( p-exp exp ) t-coef = p-coef; t-exp = p-exp; p = p-next; else if( p-exp q-exp ) t-coef = -1 * q-coef; t-exp = q-exp; q = q-next; T-next = t; T = T-next; T-next = NU

23、LL; while ( p != NULL ) DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); t-coef = p-coef; t-exp = p-exp; T-next = t; T = T-next; T-next = NULL; p = p-next; while ( q != NULL ) DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); t-coef = -1 * q-coef; t-exp = q-exp; T-next = t; T = T-next; T-next = NULL; q = q-next; T = THEAD;/消除

24、系数为0项 while ( T-next != NULL ) if( T-next-coef = 0 ) T-next = T-next-next; T = T-next; if( T = NULL ) break; T = THEAD; printf(T(x) = ); while( T-next != NULL ) T = T-next; if( T-coef =0 ) if(T!=THEAD-next) printf( + ); printf(%d*x%d,T-coef,T-exp); else printf( - %d*x%d, -1 * T-coef, T-exp); if (THE

25、AD-next=NULL) printf(0n); printf(n);void menu() printf(-n); printf(1.分别输入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); printf(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(If you want to exit the system,please input

26、 0.n);int main() printf(Welcome to the menun); menu(); int num; num = getNum(); if ( num = 0 ) printf(nExit the system,goodbyen); DXS *PHEAD, *QHEAD; PHEAD = (DXS *)malloc(sizeof(DXS); QHEAD = (DXS *)malloc(sizeof(DXS); PHEAD-next = NULL; QHEAD-next = NULL; while ( num ) switch ( num ) case 1: fun1(

27、 PHEAD, QHEAD ); break; case 2: fun2( PHEAD, QHEAD ); break; case 3: fun3( PHEAD, QHEAD ); break; case 4: fun4( PHEAD, QHEAD ); break; case 5: fun5( PHEAD, QHEAD ); break; default: printf(输入错误,请重新输入nn); num = getNum(); if ( num = 0 ) printf(nExit the system,goodbye!n); return 0;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