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C++实现一元多项式求和算法
2023-06-27 13:30:38 深夜i     --     --
C++ 一元多项式 求和算法

一元多项式求和是高中时期学习代数的核心内容之一,其实现过程有多种方法,其中一种便是使用C++语言实现。在这篇文章中,我们将介绍一元多项式求和算法的C++实现。

首先,我们需要定义一个多项式类,用于存储多项式的系数和次数。代码如下:


class Polynomial

{

private:

  int degree_;  // 多项式次数

  double* coefficient_;  // 多项式系数

public:

  Polynomial(int degree, double* coefficient)

    : degree_(degree), coefficient_(coefficient) {}

  ~Polynomial() {}

  int GetDegree() const return degree_;

  double GetCoefficient(int index) const { return coefficient_[index]; }

};

接下来,我们需要实现多项式求和的函数。这里我们假设有n个多项式需要求和,每个多项式用一个Polynomial类型的对象表示。


Polynomial AddPolynomials(Polynomial* polynomials, int n)

{

  int maxDegree = 0;

  for (int i = 0; i < n; ++i)

  {

    if (polynomials[i].GetDegree() > maxDegree)

      maxDegree = polynomials[i].GetDegree();

  }

  double* result = new double[maxDegree + 1];

  for (int i = 0; i <= maxDegree; ++i)

    result[i] = 0;

  for (int i = 0; i < n; ++i)

  {

    for (int j = 0; j <= polynomials[i].GetDegree(); ++j)

    {

      result[j] += polynomials[i].GetCoefficient(j);

    }

  }

  Polynomial sum(maxDegree, result);

  delete[] result;

  return sum;

}

上述代码中,我们首先找出n个多项式中最高次项的次数maxDegree,然后声明一个数组result,用于存储最终的多项式求和结果。接着,我们将result数组初始化为0。接下来,我们遍历每一个多项式,并将其系数累加到对应的result数组元素中。最后,我们将result数组作为参数创建一个新的多项式对象,并返回该对象。

在使用上述代码前,我们还需要写一段测试程序来验证其正确性。测试程序代码如下:


int main()

{

  double c1[] = 1 ;

  Polynomial p1(2, c1);

  double c2[] = 3;

  Polynomial p2(3, c2);

  double c3[] = 1 ;

  Polynomial p3(1, c3);

  Polynomial polynomials[] = p1;

  Polynomial sum = AddPolynomials(polynomials, 3);

  std::cout << "The sum of the polynomials is:\n";

  for (int i = 0; i <= sum.GetDegree(); ++i)

  {

    if (i == 0)

      std::cout << sum.GetCoefficient(i);

    else

      std::cout << " + " << sum.GetCoefficient(i) << "x^" << i;

  }

  std::cout << std::endl;

  return 0;

}

上述测试程序中,我们定义了三个多项式,并将其作为参数传递给AddPolynomials函数。最后,我们将函数返回的结果打印出来,用来检验多项式求和算法的正确性。

总结一下,本文介绍了一种C++实现一元多项式求和算法的方式。这种实现方式可以较为方便地处理多项式求和的问题,可以应用于高中代数课程中,并可以扩展到更高维度的多项式求和问题。

  
  

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