元稀疏多项式计算器实验报告c编写附源代码

1、一元稀疏多项式计算器实验报告 级_班_年月日姓名 学号 1 实验题目 设计一个一元稀疏多项式简单计算器。 2 需求分析 本程序用VC编写，实现一元浮点系数，整数指数稀疏多项式的创建、两个一元多项式相 加、两个一元多项式相减、输出一元多项式。 输入的形式和输入值的范围： A. 输入指定的数字，以此选择两个多项式的运算方式，运算方式有两个一元多项式相加、 两个一元多项式相减。 B. 创建多项式时，需要输入此多项式，每一项的系数和指数。 输出的形式：每次输入一个完整的多项式后、每次得出多项式运算结果时，会以指定 的方式输出多项式。 程序所能达到的功能：实现一元稀疏多项式的创建、两个一元多项式相加、两

2、个 一元多项式相减、输出一元多项式。 测试数据： 输入数据： A. 出现选择两个多项式的运算方式菜单时，输入 1 （即使两个多项式相加）； B. 首先输入多项式p的每一项系数和指数，当输入的指数为-5000时，表示该 多项式 输入完毕，输入的数据依次为：3, 3, 0, -5000 ; C. 其次输入多项式q的每一项系数和指数，输入数据依次为：2, 2, 0, -5000。 输出结果： 多项式q+p的结果为： 多项式为： 32 3x +2x 3 概要设计 1）为了实现上述程序功能，需要定义多项式结点的抽象数据类型: 2）class Term 数据对象： float coef; int exp;

3、 Term* link; 该数据对象为多项式一项中的系数。 该数据对象为多项式一项中的指数。 该数据对象为指向下一个多项式结点的指针。 基本操作: A. Term ( float c, int e) 初始条件：无 操作结果：初始化多项式结点对象，将 c 赋值给该结点的数据成员 coef (表示 系数)， 将e赋值给该结点的数据成员exp (表示指数)，将该结点的数据成员link赋值 为 0 。 ( float c, int e, Term* next) 初始条件：无 操作结果：初始化多项式结点对象，将c赋值给该结点的数据成员coef (表示系数)， 将e赋值给该结点的数据成员exp (表示指数

4、)，将next赋值给该结点的数据成员link ( link 表示指向下一个多项式结点的指针) 。 C. Term* InsertAfter( float c, int e) 初始条件：存在一个多项式结点 操作结果：为一个新的多项式项申请结点，并且用Term进行初始化，把this-link 赋值给新项结点的 link ；并且把该新项结点的指针赋值给 this-link ，最后返回一个指向新 项结点的指针。 D. friend ostream 该数据对象是多项式的头指针。 基本操作： A. Polynominal () 初始条件：无 操作结果：初始化多项式对象，构造一个多项式的空的单循环链表。 B

5、. Polynominal () 初始条件：存在一个多项式对象 操作结果：当多项式对象的生命周期结束后，释放其所占用的内 存空间。 C. void AddTerms(istream 初始条件：存在一个多项式对象 操作结果：让用户输入多项式的每一项，构造单循环链表。 D. void Output(ostream 初始条件：存在一个多项式对象 操作结果：调用Term类上重载的 操作，输出多项式的每一项。 E. void PolyAdd(Polynominal 初始条件：存在两个多项式对象 操作结果：将this指针所指向的多项式与r多项式相加，相加的结果存放在 this所指向的多项式中。 F. vo

6、id OpposeCoef(); 初始条件：存在一个多项式对象 操作结果：将this指针所指向的多项式每一项的系数取反。 PolySubtract(Polynominal 初始条件：存在两个多项式对象 操作结果：调用OpposeCoef函数，将r多项式的每一项系数取反；再调用 PolyAdd函数，将r与this指针所指向的多项式相加，即得到this指针所指 向多项式减去r多项式的结果。 H. friend ostream 初始条件：存在一个多项式对象 操作结果：调用AddTerms函数，将一个输入流对象返回 J . frie nd Poly no mi nal 初始条件：存在两个多项式对象 操

7、作结果：调用PolyAdd函数，实现多项式的相加 K. frie nd Poly no mi nal 初始条件：存在两个多项式对象 操作结果：调用OpposeCoe和olyAdd函数，实现多项式的相减 4) 综上所述，程序中的类图如图1所示 Term -float coef; -int exp; -Term* link; +Term (float c, int e); +Term (float c, int e, Term* n ext); +Term* In sertAfter(float c, i nt e); -friend ostream Polynominal -Term* theL

8、ist; +Po lynomin al (); +Po lynomin al (); +void AddTerms(istrea m +void Output(ostrea m +void PolyAdd(Poly nomi nal +void PolySubtract(Polynominal +void OpposeCoef(); +frie nd ostream +frie nd istream +frie nd Polynominal +frie nd Polynominal 程序包含11个函数： CD主函数mai n() 多项式结点初始化函数Term (float c, i nt e)

9、; 多项式结点初始化函数Term (float c, i nt e, Term* next); 新申请结点后，将其插入this指针指向的结点后 Term* In sertAfter(float c, i nt e); 多项式构造函数Poly no mi nal (); 多项式析构函数Poly nomi nal (); 让用户输入多项式的每一项，构造单循环链表 输出多项式的每一项 将两个多项式相加 将两个多项式相减 void AddTerms(istrea m void Output(ostream void PolyAdd(Polynominal void PolySubtract(Polyn

10、ominal 将一个多项式的每一项系数取反void OpposeCoef(); 程序包含5个运算符及操作符重载： friend ostream friend Polynominal friend Poly no mi nal friend ostream qAhead = qAhead 调用 InsertAfter 函数，将p项插入 到q多项式中； 入数字选择执行不同的功能。 输 输入1,使用多项式q+多项式p功能 输入2,使用多项式q-多项式p功能； 输入其他数字，则提示输入错误，需要重新输入数字选择功能，直至输入的数字为 为止。 输入其他数字后，输出的画面如下： 您输入的数据有误，请输入1

11、或者2,请重新输入数字 输入1,使用多项式q+多项式p功能； 输入2,使用多项式q-多项式p功能； 输入1后，输出画面如下: 俞入藝项衣 项中的系数和指数 EXPJ ； 当输入指数为T囲0时榊入结束 此时请降幕输入多项式的各项系数和指数，当输入的指数为-5000时，结束该多项式的输 入，进入下一个多项式的输入阶段，输出画面如下： 辂護麴牡谿S?系数和指数（z,；当输人指数为卫恤时输入结束 此时请降幕输入多项式的各项系数和指数，当输入的指数为-5000时，结束该多项式的输 入，接着会打印输出多项式的相加的结果。并且输出： 请问是否还需要继续进行多项式计算？请输入y或n （ y-继续，n-退出）

12、此时输入y则继续进行多项式计算，画面回到功能选择菜单，输入n则退出程序 输入2时，操作步骤和上面的类似。 7 测试结果 按照下面的多项式进行测试，并且输入时互换两个多项式，把程序得出的运算结果和人 工计算结果对比，程序运算结果全部正确 8 6 8 6 1) +5x +2x)+( 11x +7)=( +5x +11x +2x+7 ) 6 6 2) +( 11x +7)=( +11x -2x+7 ) -3 3) +6x )-( +=() 54324352 4) (x +x +x +x +x+1)+(-x -x )=( x +x +x+1) -3-3 5) (x+x )+(-x-x)=0 10020

13、0 100200 100 、 6) (x +x)+( x+x )=( x +2x +x) 3 23 2 7) (x +x +x)+0=x +x +x 程序源代码: #include using namespace std; #include #include const int N=-5000; void main() char selection_y_n; int selection_number; do Polynominal p,q; cout 请选择两个多项式需要进行的运算 endl; cout1. 多项式 q+ 多项式 pendl; cout2. 多项式 q- 多项式 pselect

14、ion_number; while(selection_number!=1) cout 您输入的数据有误，请输入 1 或者 2，请重新输入数字 cout 请选择两个多项式需要进行的运算 endl; cout1. 多项式 q+ 多项式 pendl; cout2. 多项式 q- 多项式 pendlselection_number; cout 请输入两个需要计算的多项式 endl; cout 请按降幂输入多项式 pp;coutp; cout 请按降幂输入多项式 qq;coutq; switch (selection_number) case 1: q=q+p; cout 多项式 q+p 的结果为：

15、endl; coutq; break; case 2: q=q-p; cout 多项式 q-p 的结果为： endl; coutq; break; y 或 n （ y-继续，n-退出）endl; coutselection_y_n; while(selection_y_n=y); getchar(); getchar(); / 以下是 Term 类的成员函数及友元函数的实现 Term:Term(float c, int e) coef=c; exp=e; link=0; Term:Term(float c, int e, Term *next) coef=c; exp=e; link=next

16、; Term* Term:InsertAfter(float c, int e) link=new Term(c,e,link); return link; / 重载 ，让其输出多项式的一项； ostream if= 1 else if=-1 else out; switch case 0: break; case 1: outX;break; default: outXAlink=theList; Polynominal:Polynominal() Term* temp=theList-link; while(temp!=theList) theList-link=temp-link; de

17、lete temp; temp=theList-link; delete theList; void Polynominal:AddTerms(std:istream float c; int e; while(1) cout 请输入多项式一项中的系数和指数(coef， exp )；当输入指数为 N 时输入结束 ce; if(e=N) break; temp=temp-InsertAfter(c,e); istream return in; void Polynominal:Output(ostream /first 用来判断输出的多项式是否为第一项， first=1 为第一项，否则不是第一项

18、。 Term* temp=theList-link; if(temp-coef=0) out 多项式为： 0endl; else out 多项式为： link) if(!first first=0; outexp) (p-exp) /跳过 q-exp 小的项。 outnendl; ostream q=qAhead-link; while(p-exp!=N) /对多项式 r 进行遍历，直至处理完其所有节点。 qAhead=q; q=q-link; if(q-exp) = (p-exp) /多项式指数相等时处理模块。 q-coef=(q-coef)+(p-coef); if(q-coef)=0) qAhead-link=q-link; delete q; q=q