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  • 应用实例-多项式加法运算

    一、引言

    主要思路:相同指数的项系数相加,其余部分进行拷贝。

    二、多项式加法运算

    采用不带头结点的单向链表,按照指数递减的顺序排列各项。

    /* c语言实现 */
    
    strct PolyNode{
      int coef;  // 系数
      int expon;  // 指数
      struct PolyNode *link; // 指向下一个结点的指针
    };
    typedef struct PolyNode *Polynomial;
    Polynomial P1, P2;
    

    2.1 算法思路

    两个指针P1和P2分别指向这两个多项式第一个结点,不断循环:

    • P1->expon == P2->expon:系数相加,若结果不为0,则作为结果多项式对应项的系数。同时,P1和P2都分别指向下一项;

    • P1->expon > P2->expon:将P1的当前项存入结果多项式,并使P1指向下一项;

    • P1->expon < P2->expon:将P2的当前项存入结果多项式,并使P2指向下一项;

    当某一多项式处理完时,将另一个多项式的所有结点依次复制到结果多项式中去。

    /* c语言实现 */
    
    Polynomial PolyAdd(Polynomial P1, Polynomian P2)
    {
      Polynomial front, rear, temp;
      int sum;
      rear = (Polynomial)malloc(sizeof(struct PolyNode)); // 为方便表头插入,先产生一个临时空节点作为结果多项式链表头
      front = rear; // 由front记录结果多项式链表头结点
      while (P1 && P2) // 当两个多项式都有非零项待处理时
        switch(Compare(P1->expon, P2->expon)){
            case1: // P1中的数据项指数较大
            	Attach(P1->coef, P1->expon, &rear);
            	P1 = P1->link;
            	break;
            case-1: // P2中的数据项指数较大
            	Attach(P2->coef, P2->expon, &rear);
            	P2 = P2->link;
            	break;
         		case 0: // 两项数据项指数相等
            	sum = P1->coef + P2->coef;
            	if (sum) Attach(sum, P1->expon, &rear); // 判断系数和是否为0
            	P1 = P1->link;
            	P2 = P2->link;
            	break;  
        }
      // 讲未处理完的另一个多项式的所有节点一次复制到结果多项式中去
      for (; P1; P1 = P1->link) Attach(P1->coef, P1->expon, &rear);
      for (; P2; P2 = P2->link) Attach(P2->coef, P2->expon, &rear);
      rear->link = NULL;
      temp = front;
      front = front->link; // 令front指向结果多项式第一个非零项
      free(temp); // 释放临时空表头结点
      return front;
    }
    
    /* c语言实现 */
    
    void Attach(int c, int e, Polynomial *pRear)
    {
      /* 由于在本函数中需要改变当前结果表达式尾项指针的值,
      所以由函数传递进来的是结点指针的地址,*pRear指向尾项 */
      Polynomial P;
      
      P = (Polynomial)malloc(siezeof(struct PolyNode)); // 申请新结点
      P->coef = c; // 对新结点赋值
      P->expon = e;
      P-Llink = NULL;
      // 将P指向的新结点插入到当前结果表达式尾项的后面
      (*pRear)->link=P;
       *pRear = P; // 修改pRear值
    }
    
    def adds(l1, l2):  # l1,l2为链表,且不为空
        p1 = l1.head
        p2 = l2.head
        addRes = []
        while (p1 is not None) and (p2 is not None):  # 当p1和p2都部位空时,进行运算
            tmp1_exp = p1.get_data()[1]  # 获取p1指针处节点的指数
            tmp2_exp = p2.get_data()[1]  # 获取p2指针处节点的指数
    
            # 当指数相同时,系数相加,指数不变
            if tmp1_exp == tmp2_exp:
                addRes.append([p1.get_data()[0] + p2.get_data()[0], p1.get_data()[1]])
                p1 = p1.next  # 指针指向下一个节点
                p2 = p2.next
    
            # 当指数不相同时,选择较大的指数项存到结果中
            if tmp1_exp > tmp2_exp:
                addRes.append([p1.get_data()[0], p1.get_data()[1]])
                p1 = p1.next
            if tmp1_exp < tmp2_exp:
                addRes.append([p2.get_data()[0], p2.get_data()[1]])
                p2 = p2.next
    
        # 对于链表中剩余的节点添加到结果中
        while p1 is not None:
            addRes.append([p1.get_data()[0], p1.get_data()[1]])
            p1 = p1.next
        while p2 is not None:
            addRes.append([p2.get_data()[0], p2.get_data()[1]])
            p2 = p2.next
    
        # 此时的addRes结果
        # addRes [[5, 20], [-4, 4], [-5, 2], [9, 1], [-2, 0]]
        # 列表中每一项代表一各指数项,其中第一个元素代表系数,第二个元素代表指数。如[5,20]:5x^20
    
        # 以下是对addRes进行变形处理
        res1 = []
        for item in addRes:
            if item[0] != 0:  # 如果指数为0,即存在抵消情况,此时不应该输出
                res1.append(item[0])
                res1.append(item[1])
        if len(res1) == 0:  # 如果结果为0,需要输出:0  0
            return [0, 0]
    
        # 此时的输出结果变为
        # [5,20,-4,4,-5,2,9,1,-2,0]
        return res1
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/nickchen121/p/11446745.html
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