大数据结构课程设计一元多项式地加减法运算

大数据构造课程设计一元多项式地加减法运算大数据构造课程设计一元多项式地加减法运算21/21大数据构造课程设计一元多项式地加减法运算适用文档武汉理工大学华夏学院课程设计报告书课程名称：数据构造与算法解析题目：用C语言实现一元多项式的加减法运算系名：信息工程系专业班级：物联网工程1122班姓名：隋明超学号：指导教师:司晓梅2014年1月3日文案大全适用文档武汉理工大学华夏学院信息工程系课程设计任务书课程名称：数据构造与算法解析指导教师：司晓梅班级名称：物联网1121-2开课系、教研室：信息系计算机一、课程设计目的与任务《数据构造》课程设计是为训练学生的数据组织能力和提升程序设计能力而设置的加强实践能力的课程。目的：学习数据构造课程，旨在使学生学会解析研究数据对象的特色，学会数据的组织方法，以便选择适合的数据的逻辑构造和存储构造以及相应操作，把现实世界中的问题变换为计算机内部的表示和办理，这就是一个优异的程序设计技术训练的过程。提高学生的程序设计能力、掌握基本知识、基本技术，提升算法设计质量与程序设计素质的培养就是本门课程的课程设计的目的。任务：依据题目要求，达成算法设计与程序实现，并按规定写出课程设计报告。二、课程设计的内容与基本要求设计题目：用C语言实现一元多项式的加减法计算〔问题描绘〕输入并建立两个多项式并输出多项式设计一个程序：对两个多项式进行加、减法运算，建立一个新多项式并输出。〔实现提示〕：选择单链表存储多项式详尽要达成的任务是：编制达成上述问题的C语言程序、进行程序调试并能得出正确的运转结果。写出规范的课程设计报告书；三、课程设计步骤实时间进度和场所安排时间：本课程设计安排在第18周地点：现代教育中心详尽时间安排以下：第一天：部署题目，确立任务、查找有关资料次日～第四天：功能解析，编写程序，调试程序、运转系统；第五天上午：撰写设计报告；第五天下午：程序查收、争论。四、课程设计核查及评分标准课程设计核查将综合考虑学生的系统设计方案、运转结果、课程设计报告书的质量、态度、考勤、争论状况等各要素。详尽评分标准以下：（1）设计方案正确，拥有可行性、创新性；30分（2）系统开发见效较好；20分文案大全适用文档（3）设计报告规范、课程设计报告质量高；20分（4）课程设计争论时，问题回答正确；20分（5）态度仔细、勤苦研究、恪守纪律；10分按上述五项分别记分后乞降，总分按五级制记录最后成绩。优异（100～90分），优异（80～89分），中等（70～79分），及格（60～69分），不及格（0～59分）文案大全适用文档设计题目：用C语言实现一元多项式的加减法运算开发环境、采纳的语言：(1)WindowsXP中文操作系统设计思想（对你的整个设计思路作出说明）：3.1问题描绘：输入并建立两个多项式并输出多项式，对两个多项式进行加、减法运算，建立一个新多项式并输出。3.2问题思虑：用C语言编写一段程序，该程序的功能相当于一个一元多项式的计算器，可以实现依据指数降幂建立并输出多项式，而且可以达成多个多项式的相加、相减运算及结果输出的功能。此程序的数据构造是选择用带表头结点的单链表存储多项式。固然一元多项式可以用次序和链表存储结果表示，但次序构造的最大长度很难确立。比方当多项式的系数较大时，此时就会浪费存储空间，因此应当采纳链表构造来存储一元多项式。但链表的构造体可以用来存储多项式的系数、指数、下一个指针3个元素，这样便于实现随意多项式的加法、减法运算。3.3功能设计：（1）多项式建立：提示用户输入两个多项式A和B，输入形式为：先输入多项式A的项数，回车输入多项式A第一项的系数，空格分开输入多项式A第一项的指数，连续输入多项式A的其余项，输入方式与上同；再建立多项式B，数据输入方式与建立多项式A同样。（2）功能项：设计一个功能项，分别为1.输出多项式a和b2.输出多项式a+b文案大全适用文档3.输出多项式a-b4.退出（3）履行操作：此时用户可以依据需要选择功能项中四项进行输出。程序总的流程图：经过设计思想，可设计出如图4-1所示的一元多项式总流程图：开始申请结点空间输入多项式的项数输入多项式各项的系数M,指数N输出已输入的多项式否能否输入正确是进行多项式的输出、加法、减法运算结束图4.1一元多项式总流程图数据构造说明及模块算法说明（或流程图）：、5.1存储构造：一元多项式的表示在计算机内可以用链表来表示，为了节俭存储空间，只存储多项式中系数非零的项。链表中的每一个结点寄存多项式的一个系数非零项，它包括三个域，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。创立一元多项式链表，对一元多项式的运算中会出现的各样可能状况进行解析，实现一元多项式的相加、相减操作。5.2基本算法：（1）一元多项式的建立：输入多项式采纳头插法的方式，输入多项式中的一个项的系数和指数，就产生一个新文案大全适用文档的结点，建立起它的右指针，并用头结点指向它；为了判断一个多项式能否输入结束，定义一个结束标记，当输入非0时就连续；输入为0时，就结束一个多项式的输入。（2）显示一元多项式：假如系数是大于0的话就输出<+系数M^指数>的形式；假如系数是小于0的话就输出<系数x^指数>的形式；假如指数为0的话就直接输出<系数>；假如指数是1的话就直接输出<+M>；假如指数是-1的话，就直接输出<-M>。（3）一元多项式加法运算：从两个多项式的头部开始判断，当两个多项式的某一项度不为空时，假定P、Q分别指向多项式A和多项式B中目行进行比较的结点，此后比较两个结点中的指数项，有三种情况：1、当P所指结点的指数小于Q的话，就应当复制P的结点到多项式链中。2、P所指结点的指数假如大于Q的指数的话，就应当复制Q的结点到多项式链中。3、当P所指结点的指数等于Q所指结点的指数时，则将两个结点中的系数相加，若和不为0，则改正P所指结点的系数值，同时开释Q所指结点；若和为0，从多项式A的链表中删除相应结点，并开释P、Q所指结点。加法流程图如下图：文案大全适用文档开始定义存储结果的空链r是存储多项式1的空链P能否为空否是存储多项式2的空链Q能否为空否直接把q中把p中各项系数同指数项系数相加后存入r各项存入r改变符号后存入r输出存储多项式的和的链r归并同类项结束图5.2-1一元多项式加法运算流程图4）一元多项式的减法从两个多项式的头部开始判断，当两个多项式的某一项度不为空时，假定P、Q分别指向多项式A和多项式B中目行进行比较的结点，此后比较两个结点中的指数项，有三种状况：1、当P所指结点的指数小于Q的话，就应当复制P的结点到多项式链中。2、P所指结点的指数假如大于Q的指数的话，就应当复制Q的结点到多项式链中，并将建立的结点系数变成相反数。3、当P所指结点的指数等于Q所指结点的指数时，并将Q的结点系数变成相反数，并将两个结点中的系数相加，若和不为0，则改正P所指结点的系数值，同时开释Q文案大全适用文档所指结点；若和为0，从多项式A的链表中删除相应结点，并开释P、Q所指结点。减法流程图如下图：开始定义存储结果的空链r是存储多项式1的空链P能否为空否是存储多项式2的空链Q能否为空否直接把q中把p中各项系数同指数项系数相加后存入r各项存入r改变符号后存入r中中输出存储多项式的和的链r归并同类项结束图5.2-2一元多项式减法运算流程图程序运转说明及结果截图：6.1欢迎界面：文案大全适用文档程序翻开，第一显示上的是欢迎界面，在欢迎界面下方有第一个多项式的输入模块。图欢迎界面6.2输入界面：看到输入界面后，输入第一个多项式的项数，接下来输入这个多项式第一项的系数，空格连续输入这个多项式的指数。回车连续输入下一项，输入完后回车输入下一个多项式图6.2输入界面6.3功能选项：当数据输入达成后进入功能选项，在功能选项可以选择自己想要实现的功能进行操作。文案大全适用文档图6.3功能选项6.4多项式输出：在履行操作中选择1，输出多项式a和b。图6.4多项式输出文案大全适用文档6.5多项式相加：在履行操作中选择2，输出多项式a+b。图6.5多项式相加6.6多项式相减：在履行操作中选择3，输出多项式a-b。文案大全适用文档图6.6多项式相减程序调试及测试过程记录：本次课程设计中，经过频频调试，程序已经可以正常运转。在设计该算法时，出现了一些问题，比方在建立链表时头指针的建立致使了此后运用到有关的指针时没能很好的挪动指针出现了数据重复输出或是输出系统缺省值，不可以实现算法。实现加法时该链表并无向平常那样经过建立第三个链表来寄存运算结果，而是再度利用了链表之一来进行节点的比较插入删除等操作。为了使输入数据按指数降序摆列，可在数据的输入后先做一个节点的排序函数，经过对链表排序后再进行此后加减运算。8.总结及心愉悦会：在此次课程设计中，我碰到了好多困难，可是在我的坚持和虚心讨教中都获得顺利解决。在此次课程设计中，我发现理论必然和实践相联合，才能真实学会程序设计，才能达成一个课题。在此次设计中我参照了好多书本，从中学到了讲堂中无法学到的好多东西，对此我感觉很欢欣。本来不停的学习，不停的研究是苦中带着甜，固然经历了好多弯路，经历了好多挫折，但当程序调试成功后，当运转能达到要求后，我感觉十二分红就感。面对课题，要显现自信出来，这是成功的一半，在这个设计过程中，不懂的可以虚心向老师讨教，与同学沟通经验。态度是成功的基石！在我这课题中，重点在于对一元多项式的表示及相加的操作。这个实指责题，在学习过的知识中找到一种适合的模型来模拟，数据构造的选择是主要，而对于编写代码，所波及的其实不是很复杂，对于链表数据存储接见方式，在C语言的学习过程中已经有过好多解说，为了进一步认识，我还阅读了一些数据构造中对于链表的表达。对于这个课题，运用C语言简单调点的构造化程序设计已足能知足要求而不至于构造过于复杂，为了简单的实现插入操作，我选择了一个带表头结点的链表。在写源代码时要注意指针使用的正确性，为产生的新结点需实时分派存储空间。在设计中将问题抽象化，而达成后在运转时，可以说是用抽象的数据模型来解决实指责题。我的这个课题比较较于其余同学来说，是相对简单的一点的。在现实中，好多功能此刻都无法实现，还有好多操作需进一步圆满，此次程序设计有好多不足处，可能是由于经验不足，对问题预期不够等一些不可以预示的原由所致，这些都是我此后要吸取的教训。附录：源代码（注意要加上详尽的说明）#include<stdio.h>文案大全适用文档#include<malloc.h>typedefstructPolynomial{floatcoef;intexpn;structPolynomial*next;}*Polyn,Polynomial;//Polyn为结点指针种类voidInsert(Polynp,Polynh){if(p->coef==0)free(p);//系数为0的话开释结点else{Polynq1,q2;q1=h;q2=h->next;while(q2&&p->expn<q2->expn){//查找插入地点q1=q2;q2=q2->next;}if(q2&&p->expn==q2->expn){//将指数同样相项归并q2->coef+=p->coef;free(p);if(!q2->coef){//系数为0的话开释结点q1->next=q2->next;free(q2);}}else{//指数为新时将结点插入p->next=q2;q1->next=p;}}}//InsertPolynCreatePolyn(Polynhead,intm){//建立一个头指针为head、项数为m的一元多项式inti;Polynp;p=head=(Polyn)malloc(sizeof(structPolynomial));文案大全适用文档head->next=NULL;for(i=0;i<m;i++){p=(Polyn)malloc(sizeof(structPolynomial));//建立新结点以接收数据printf("请输入第%d项的系数与指数:",i+1);scanf("%f%d",&p->coef,&p->expn);Insert(p,head);//调用Insert函数插入结点}returnhead;}//CreatePolynvoidDestroyPolyn(Polynp){//销毁多项式pPolynq1,q2;q1=p->next;q2=q1->next;while(q1->next){free(q1);q1=q2;//指针后移q2=q2->next;}}voidPrintPolyn(PolynP){Polynq=P->next;intflag=1;//项数计数器if(!q){//若多项式为空，输出0putchar('0');printf("\n");return;}while(q){if(q->coef>0&&flag!=1)putchar('+');//系数大于0且不是第一项if(q->coef!=1&&q->coef!=-1){//系数非1或-1的一般状况printf("%g",q->coef);if(q->expn==1)putchar('X');elseif(q->expn)printf("X^%d",q->expn);}文案大全适用文档else{if(q->coef==1){if(!q->expn)putchar('1');elseif(q->expn==1)putchar('X');elseprintf("X^%d",q->expn);}if(q->coef==-1){if(!q->expn)printf("-1");elseif(q->expn==1)printf("-X");elseprintf("-X^%d",q->expn);}}q=q->next;flag++;}//whileprintf("\n");}//PrintPolynintcompare(Polyna,Polynb){if(a&&b){if(!b||a->expn>b->expn)return1;elseif(!a||a->expn<b->expn)return-1;elsereturn0;}elseif(!a&&b)return-1;//a多项式已空，但b多项式非空elsereturn1;//b多项式已空，但a多项式非空}//comparePolynAddPolyn(Polynpa,Polynpb){//求解并建立多项式a+b，返回其头指针Polynqa=pa->next;Polynqb=pb->next;Polynheadc,hc,qc;hc=(Polyn)malloc(sizeof(structPolynomial));//建立头结点hc->next=NULL;headc=hc;while(qa||qb){文案大全适用文档qc=(Polyn)malloc(sizeof(structPolynomial));switch(compare(qa,qb)){case1:{qc->coef=qa->coef;qc->expn=qa->expn;qa=qa->next;break;}case0:{qc->coef=qa->coef+qb->coef;qc->expn=qa->expn;qa=qa->next;qb=qb->next;break;}case-1:{qc->coef=qb->coef;qc->expn=qb->expn;qb=qb->next;break;}}//switchif(qc->coef!=0){qc->next=hc->next;hc->next=qc;hc=qc;}elsefree(qc);//当相加系数为0时，开释该结点}//whilereturnheadc;}//AddPolyn文案大全适用文档PolynSubtractPolyn(Polynpa,Polynpb){//求解并建立多项式a+b，返回其头指针Polynh=pb;Polynp=pb->next;Polynpd;while(p){//将pb的系数取反p->coef*=-1;p=p->next;}pd=AddPolyn(pa,h);for(p=h->next;p;p=p->next)//恢复pb的系数p->coef*=-1;returnpd;}//SubtractPolynintmain(){intm,n,flag=0;floatx;Polynpa=0,pb=0,pc,pd,pe,pf;//定义各式的头指针，pa与pb在使用前付初值NULLprintf("*欢迎您的使用\n");printf("请输入多项式a的项数:");scanf("%d",&m);pa=CreatePolyn(pa,m);//建立多项式aprintf("*\n");printf("请输入多项式b的项数:");scanf("%d",&n);pb=CreatePolyn(pb,n);//建立多项式b//输出菜单printf("*\n");printf("功能项：\n\t1.输出多项式a和b\n\t2.建立多项式a+b\n\t3.建立多