一元多项式Polynomial的C语言实现

/*
   编译器：Dev-c++ 5.4.0 
   文件名：Polynomial.cpp 
   代码版本号：1.0
   时间：2015年10月9日21:53:26
 */
 
 /*
总结：
    1.结构体指针指向的区域要手动分配内存 
    2.反复使用的代码封装成函数 
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ERROR 0
#define OK 1
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OVERFLOW -2

typedef int Status;
typedef struct 
{
    float coef;    
    int expn;
}term, ElemType;

typedef struct LNode 
{
    ElemType *data;
    struct LNode *next;
}LNode,*Link,*Position;

typedef struct _LinkList 
{
    Link head,tail;     
    int len;        
}LinkList;

/*多项式的初始化,建立头结点*/ 
Status initPolynomial(LinkList *l){    
    Link p;
    p=(Link)malloc(sizeof(LNode));
    if(!p)
        exit(OVERFLOW);
        
    p->next=NULL;
    (*l).head=(*l).tail=p;
    (*l).len=0;
    printf("多项式初始化成功
"); 
    return OK;
}

/*判断多项式是否为空表*/
bool listEmpty(LinkList *l){
    return !l->len; 
} 

/*整数比较函数*/
int comp(int a1,int a2)
{
    if(a1>a2)
        return 1;
    else 
        if(a1==a2)
            return 0;
        else 
            return -1;
} 

/*判断新节点的指数，定位节点在多项式中是否已经存在*/
int locateLNode(LinkList *l,LNode *p){
    
    LNode *q=((*l).head)->next;
//    if(q) printf("q->data->expn为%d,p->data->expn为%d",q->data->expn,p->data->expn);
    while(q&&(q->data->expn!=p->data->expn))
    {
        q=q->next;
    
    }
    //    printf("地址%p
",q); 
    if(!q)
        return 0;
    else
        {
        return 1;
        };
    
}
/*销毁多项式*/
Status destroyPoly(LinkList *l){
    LNode *p;
    LNode *q=l->head; 
    while(q)
    {
        p=q->next; 
        free(p);
        q=q->next;
    }
    free(l->head);
    
    
    return OK;
} 
/*创建一个结点*/
LNode *createLNode(){
    LNode *q=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    q->data=(ElemType*)malloc(sizeof(ElemType));
    return q;
} 

/*case 新节点的指数相等时只需系数相加*/
Status lNodePlus(LinkList *l,LNode *p){
    
    LNode *q=((*l).head)->next;
    while(q && q->data->expn!=p->data->expn)
    {
        q=q->next;
        
    }
    if(!q)
        return OK;
    else
        {
    
        q->data->coef+=p->data->coef; 
        return OK;
        }
} 
/*case 插入新节点*/ 
Status insertLNode(LinkList *l,LNode *p){

    LNode *q=((*l).head)->next;

    LNode *qian=(*l).head;//q的前一个节点 
    while(q&&q->data->expn < p->data->expn){
        
        qian=q;
        q=q->next;
    }    
    p->next=q;
    qian->next=p;
    l->len++; 
    return OK;
} 
/*all 插入节点*/
Status LNodePlus(LinkList *l,LNode *p){
        if(locateLNode(l,p)){
            lNodePlus(l,p);//指数相等时只需要系数相加 
        }
        else{
            insertLNode(l,p);
        } 
        return OK;
}

/*创建多项式m项的系数和指数*/
Status createPolynomial(LinkList *l,int m){
    
    float coef;    //系数coefficient 
    int expn;//指数exponent 
     for(int i=1;i<=m;i++){
         printf("
请输入第%d个系数和指数",i);
        LNode *p=createLNode();    
        scanf("%f",&(p->data->coef));
        scanf("%d",&(p->data->expn));
        LNodePlus(l,p);
    }
    printf("多项式创建完毕
"); 
} 

/*循环输出多项式的系数和指数*/ 
Status polyTraverse(LinkList *l)
{
    LNode *q=((*l).head)->next;
    printf("
该多项式有%d个项
",l->len);
    while(q)
    {
        printf("%fx^%d+",q->data->coef,q->data->expn);
        q=q->next; 
    }
    return OK;
}


/*多项式的加法*/
LinkList addPoly(LinkList *l1,LinkList *l2){
    
    LNode *q1=((*l1).head)->next;
    LNode *q2=((*l2).head)->next;
    LinkList l;
    initPolynomial(&l);
    LNode* p=l.head;//p指向多项式最后一项 
    while(q1 && q2){
    
    switch(comp(q1->data->expn,q2->data->expn))
        {    
            case 1:{    
                LNode *q=createLNode();
                
                q->data->coef=q2->data->coef;
                q->data->expn=q2->data->expn;
                
                q->next=NULL;
                p->next=q;
                p=p->next;
                
                q2=q2->next;
                l.len++;
                break;
                }             
            case 0:{
                LNode *q=createLNode();
                
                q->data->coef=q1->data->coef+q2->data->coef;
                q->data->expn=q1->data->expn;
                
                q->next=NULL;            
                p->next=q;    
                p=p->next;    
                
                q1=q1->next;
                q2=q2->next;
                l.len++;
                break;
                }    
            case -1:{
                LNode *q=createLNode();
                
                q->data->coef=q1->data->coef;
                q->data->expn=q1->data->expn;
                
                q->next=NULL;    
                p->next=q;
                p=p->next;    
                
                q1=q1->next;
                l.len++;
                break;
                }
        }
    }    
    
    while(q1){
        LNode *q=createLNode();
        q->data->coef=q1->data->coef;
        q->data->expn=q1->data->expn;
        q->next=NULL;
        p->next=q; 
        p=p->next; 
        q1=q1->next;
        l.len++;
    }
        
    while(q2){
        LNode *q=createLNode();
        q->data->coef=q2->data->coef;
        q->data->expn=q2->data->expn;
        q->next=NULL;
        p->next=q; 
        p=p->next;
        q2=q2->next;
        l.len++;
    }
    

    return l;
} 

/*多项式系数取反*/
Status getOpposite(LinkList *l){
    LNode *q=l->head->next;
    while(q)
    {
        q->data->coef=(-(q->data->coef));
        q=q->next;
    }
    return OK;
} 
/*多项式的减法*/
LinkList subtractPoly(LinkList *l1,LinkList *l2){
    getOpposite(l2);
    LinkList l=addPoly(l1,l2);
    getOpposite(l2);
    return l; 
}

/*多项式的乘法*/
LinkList multiplyPoly(LinkList *l1,LinkList *l2){
    
    LinkList l;
    initPolynomial(&l);
    LNode *q1=l1->head->next;
    LNode *q2=l2->head->next;
    while(q1){    
        q2=l2->head->next;
        while(q2){
            LNode *q=createLNode();
            q->data->coef=q1->data->coef*q2->data->coef;
            q->data->expn=q1->data->expn+q2->data->expn;
            printf("q2->data->coef为%f
",q2->data->coef);
            LNodePlus(&l,q);
            q2=q2->next;        
        }
        q1=q1->next;
    }
    return l;
}


int main(){
    LinkList l1,l2;
    
    /*int n;
    LinkList l3;
    initPolynomial(&l3);
    printf("请输入多项式的term个数:
");
    scanf("%d",&n);
    createPolynomial(&l3,n);
    polyTraverse(&l3);
    destroyPoly(&l3);
    printf("删除后遍历:
");
    polyTraverse(&l3);*/
    
    int m;
    initPolynomial(&l1);
    initPolynomial(&l2);
    printf("请输入多项式的term个数:
");
    scanf("%d",&m);
    createPolynomial(&l1,m);
    createPolynomial(&l2,m);
    polyTraverse(&l1);
    polyTraverse(&l2);
    LinkList L3=addPoly(&l1,&l2);
    printf("多项式相加后
");
    polyTraverse(&L3);
    LinkList L4=subtractPoly(&l1,&l2);
    printf("多项式相减后
");
    polyTraverse(&L4);
    LinkList L5=multiplyPoly(&l1,&l2);
    printf("多项式相乘后
");
    polyTraverse(&L5);
    system("pause");
    return 0;
}