多项式计算【C】

yinda_peng · 发表于 2023-11-24 08:37:48

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数据结构课的作业，昨晚写完的，说是小组作业实则基本上就是我自己一个人写……其他人根本就不会啥

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct Node{
    float coef;   // 系数
    int exp;      // 指数
    struct Node *next;
}Node, *Polynomial;

// 创建新节点
Node* createNode(float coef, int exp){
    Node *node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    node->coef = coef;
    node->exp = exp;
    node->next = NULL;
    return node;
}

// 创建多项式
void createPolynomial(Polynomial *p){
    int n;
    float coef;
    int exp;

    printf("请输入待插入多项式的项数：");
    scanf("%d", &n);

    for(int i=0; i<n; i++){
        printf("请插入新第%d项的系数和指数：(按降幂输入)", i+1);
        scanf("%f %d", &coef, &exp);
        if(coef != 0){
            Node *node = createNode(coef, exp);
            if(*p == NULL){
                *p = node;
            }else{
                Node *last = *p;
                while(last->next != NULL){
                    last = last->next;
                }
                last->next = node;
            }
        }
        else
        {
                printf("系数不应为0！\n");
                }
    }
}

// 输出多项式
void printPolynomial(Polynomial p){
    if(p == NULL){
        printf("0\n");
    }else{
        while(p != NULL){
            printf("%.2f", p->coef);
            if(p->exp != 0){
                printf("x^%d", p->exp);
            }
            if(p->next != NULL && p->next->coef > 0){
                printf("+");
            }
            p = p->next;
        }
        printf("\n");
    }
}

//多项式赋值 
void assignPolynomial(Polynomial *a, Polynomial b){
    Node *p = NULL;
    Node *q = b;
    //int k;

    // 如果b为空链表，直接返回
    if (q == NULL) {
            printf("赋值多项式为空!\n");
        return;
    }

    // 如果a不为空链表，先删除a的所有节点
    while(*a != NULL){
        Node *temp = *a;
        *a = (*a)->next;
            free(temp);
    }
    /*k = (p == NULL);
    printf("%d\n",k);*/
    
    // 复制b的所有节点到a
    while(q != NULL){
        Node *node = createNode(q->coef, q->exp);
        if(p == NULL){
                //printf("成功");
            *a = node;
            p = *a;
        }else{
            p->next = node;
            p = p->next;
        }
        q = q->next;
    }
    
}


// 多项式相加
Polynomial addPolynomial(Polynomial a, Polynomial b){
    Node *pa = a;
    Node *pb = b;
    Polynomial c = NULL, pc = NULL;

    while(pa != NULL && pb != NULL){
        if(pa->exp > pb->exp){
            if(pa->coef != 0){
                Node *node = createNode(pa->coef, pa->exp);
                if(c == NULL){
                    c = node;
                    pc = c;
                }else{
                    pc->next = node;
                    pc = pc->next;
                }
            }
            pa = pa->next;
        }else if(pa->exp < pb->exp){
            if(pb->coef != 0){
                Node *node = createNode(pb->coef, pb->exp);
                if(c == NULL){
                    c = node;
                    pc = c;
                }else{
                    pc->next = node;
                    pc = pc->next;
                }
            }
            pb = pb->next;
        }else{
            float coef_sum = pa->coef + pb->coef;
            if(coef_sum != 0){
                Node *node = createNode(coef_sum, pa->exp);
                if(c == NULL){
                    c = node;
                    pc = c;
                }else{
                    pc->next = node;
                    pc = pc->next;
                }
            }
            pa = pa->next;
            pb = pb->next;
        }
    }

    while(pa != NULL){
        if(pa->coef != 0){
            Node *node = createNode(pa->coef, pa->exp);
            pc->next = node;
            pc = pc->next;
        }
        pa = pa->next;
    }

    while(pb != NULL){
        if(pb->coef != 0){
            Node *node = createNode(pb->coef, pb->exp);
            pc->next = node;
            pc = pc->next;
        }
        pb = pb->next;
    }

    return c;
}

// 多项式相减
Polynomial subPolynomial(Polynomial a, Polynomial b){
    Node *pa = a;
    Node *pb = b;
    Polynomial c = NULL, pc = NULL;

    while(pa != NULL && pb != NULL){
        if(pa->exp > pb->exp){
            if(pa->coef != 0){
                Node *node = createNode(pa->coef, pa->exp);
                if(c == NULL){
                    c = node;
                    pc = c;
                }else{
                    pc->next = node;
                    pc = pc->next;
                }
            }
            pa = pa->next;
        }else if(pa->exp < pb->exp){
            if(-pb->coef != 0){
                Node *node = createNode(-pb->coef, pb->exp);
                if(c == NULL){
                    c = node;
                    pc = c;
                }else{
                    pc->next = node;
                    pc = pc->next;
                }
            }
            pb = pb->next;
        }else{
            float coef_diff = pa->coef - pb->coef;
            if(coef_diff != 0){
                Node *node = createNode(coef_diff, pa->exp);
                if(c == NULL){
                    c = node;
                    pc = c;
                }else{
                    pc->next = node;
                    pc = pc->next;
                }
            }
            pa = pa->next;
            pb = pb->next;
        }
    }

    while(pa != NULL){
        if(pa->coef != 0){
            Node *node = createNode(pa->coef, pa->exp);
            pc->next = node;
            pc = pc->next;
        }
        pa = pa->next;
    }

    while(pb != NULL){
        if(-pb->coef != 0){
            Node *node = createNode(-pb->coef, pb->exp);
            pc->next = node;
            pc = pc->next;
        }
        pb = pb->next;
    }

    return c;
}


// 多项式求值
float evalPolynomial(Polynomial p, float x){
    float sum = 0;

    while(p != NULL){
        float term = p->coef * pow(x, p->exp);
        sum += term;
        p = p->next;
    }

    return sum;
}


// 多项式求导
Polynomial derPolynomial(Polynomial p){
    Node *q = NULL, *last = NULL;

    while(p != NULL){
        if(p->exp > 0){
            float coef_der = p->coef * p->exp;
            Node *node = createNode(coef_der, p->exp-1);
            if(q == NULL){
                q = node;
                last = q;
            }else{
                last->next = node;
                last = last->next;
            }
        }
        p = p->next;
    }

    return q;
}

//更新多项式
void updatePolynomial(Polynomial *p)
{
        while(*p != NULL){
        Node *temp = *p;
        *p = (*p)->next;
        free(temp);
    }
    
    int n;
    float coef;
    int exp;

    printf("请输入待插入多项式的项数：");
    scanf("%d", &n);

    for(int i=0; i<n; i++){
        printf("请插入新第%d项的系数和指数：(按降幂输入)", i+1);
        scanf("%f %d", &coef, &exp);
        if(coef != 0){
            Node *node = createNode(coef, exp);
            if(*p == NULL){
                *p = node;
            }else{
                Node *last = *p;
                while(last->next != NULL){
                    last = last->next;
                }
                last->next = node;
            }
        }
        else
        {
                printf("系数不应为0！\n");
                }
    }
}

int main(){
    Polynomial A = NULL, B = NULL;
    int choice;
    float x;

    while(1){
        printf("请选择操作：\n");
        printf("1.向多项式A插入\t\t");
        printf("2.向多项式B插入\n");
        printf("3.输出多项式A\t\t");
        printf("4.输出多项式B\n");
        printf("5.将A赋值给B\t\t");
        printf("6.将B赋值给A\n");
        printf("7.计算A+B\t\t");
        printf("8.计算A-B\n");
        printf("9.计算多项式的值\n");
        printf("10.求多项式的导数\n");
        printf("11.更新多项式A\t\t");
        printf("12.更新多项式B\n");
        printf("13.退出\n");
        scanf("%d", &choice);

        switch(choice){
            case 1:
                createPolynomial(&A);
                break;
            case 2:
                createPolynomial(&B);
                break;
            case 3:
                printf("A = ");
                printPolynomial(A);
                break;
            case 4:
                printf("B = ");
                printPolynomial(B);
                break;
            case 5:
                assignPolynomial(&B, A);
                /*if (B==NULL){
                        assignPolynomial(&B,A);
                                }*/
                break;
            case 6:
                assignPolynomial(&A, B);
                /*if (A==NULL){
                        assignPolynomial(&A,B);
                                }*/
                break;
            case 7:
                printf("A + B = ");
                printPolynomial(addPolynomial(A, B));
                break;
            case 8:
                printf("A - B = ");
                printPolynomial(subPolynomial(A, B));
                break;
            case 9:
                printf("请输入x的值：");
                scanf("%f", &x);
                printf("A(%g) = %g\n", x, evalPolynomial(A, x));
                printf("B(%g) = %g\n", x, evalPolynomial(B, x));
                break;
            case 10:
                printf("A' = ");
                printPolynomial(derPolynomial(A));
                printf("B' = ");
                printPolynomial(derPolynomial(B));
                break;
            case 11:
                                 updatePolynomial(&A);
                                 break;
                        case 12:
                                 updatePolynomial(&B);
                                 break;
            case 13:
                return 0;
            default:
                printf("无效操作，请重新选择。\n");
        }
    }

    return 0;
}

FishC_GPT · 发表于 2023-11-24 08:38:15

这段代码是一个多项式计算器，可以实现多项式的创建、输出、赋值、相加、相减、求值、求导等功能。主要使用了链表来存储多项式的每一项。

首先，定义了一个结构体Node表示多项式中的每一项，包含系数和指数两个成员变量，同时声明了typedef别名Polynomial表示指向Node结构体的指针。

然后，实现了一些基本的操作函数，如createNode用于创建一个新节点，createPolynomial用于创建多项式，printPolynomial用于输出多项式，assignPolynomial用于将一个多项式赋值给另一个多项式，addPolynomial和subPolynomial分别用于多项式的相加和相减，evalPolynomial用于求多项式在某个特定值下的值，derPolynomial用于求多项式的导数，updatePolynomial用于更新多项式。

最后，在main函数中实现了一个简单的交互界面，通过输入选择操作，调用相应的函数进行处理。

这段代码中的注释已经很详细了，如果你有具体的问题，可以提出来让我帮你解答。
以上回复来自 -- ChatGPT（FishC官方接口），如未能正确解答您的问题，请继续追问。

tommyyu · 发表于 2023-11-24 09:23:49

我记得我之前用了 Python 写了一个类似的丐版

六翻了 · 发表于 2023-11-24 11:10:59

这个你写了多久？
熟练度多少？
自学还是有人教？

yinda_peng · 发表于 2023-11-26 14:39:13

六翻了发表于 2023-11-24 11:10
这个你写了多久？
熟练度多少？
自学还是有人教？

一个礼拜断断续续，熟练度，其实没有什么高级东西，就是简单的代码堆起来的，至于你最后那个问题，这是我们的作业……

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