劉青斌20121534一元多項式簡單計算器

1、 JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 實 習 報 告 題目： 設計一個一元多項式簡單計算器 學 院： 軟件學院 姓 名： 劉青斌 學 號： 20121534 專 業(yè)： 軟件工程 班 級： 軟件1201班 指導教師： 楊文姬 二零一三年六月 一、系統(tǒng)簡介- 1 -1、基本要求- 1 -2、設計目的- 1 -3、算法思想：- 1 -二、 需求分析- 3 -1、設計開發(fā)環(huán)境：- 3 -2、思路分析：- 3 -三、概要設計- 4 -四、詳細設計- 6 -4.1 輸入模塊- 6 -4.2 求和、差模塊- 6 -4.3 求積、商模塊- 8 -4.4 求值模塊-

2、8 -4.5模塊劃分：- 8 -五、程序測試- 9 -圖5-1加法測試圖- 9 -圖5-2減法測試圖- 10 -圖5-3乘法測試圖- 10 -圖5-4求值測試圖- 11 -六、使用說明- 12 -七、課程設計的體會與建議- 13 -一、系統(tǒng)簡介1、基本要求（1）輸入并建立多項式；（2）輸出多項式，輸出形式為整數(shù)序列：n,c1,e1, c2,e2, cn,en,其中n是多項式的 項數(shù)，ci,ei,分別是第i項的系數(shù)和指數(shù)，序列按指數(shù)降序排序；（3）多項式a和b相加，建立多項式a+b；（4）多項式a和b相減，建立多項式a-b；（5）計算多項式在x處的值。（6）計算器的仿真界面。2、設計目的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3、是實踐性很強的課程。課程設計是加強學生實踐能力的一個強有力手段。課程設計要求學生在完成程序設計的同時能夠?qū)懗霰容^規(guī)范的設計報告。嚴格實施課程設計這一環(huán)節(jié)，對于學生基本程序設計素養(yǎng)的培養(yǎng)和軟件工作者工作作風的訓練，將起到顯著的促進作用3、算法思想：（1）建立多項式一元多項式是由多個項的和組成的，將一元多項式的每個項用一結(jié)點表示，該結(jié)點中應包括該項的系數(shù)、該項的指數(shù)、指向下一項的指針，可以用線性表來依次輸入各項結(jié)點，從而完成多項式鏈表的建立，為了使原多項式各項順序不變，故采用尾插法建表。（2）降冪輸出多項式我們可以先設一個冪指數(shù)i為可輸入的最大冪指數(shù)，然后從首元結(jié)點開始順次查詢每一結(jié)點的指數(shù)和i，

4、若相等則輸出該結(jié)點，否則，i-,繼續(xù)從首元結(jié)點開始查詢，重復上述過程，直到i為可輸入的最小冪指數(shù)。這樣，就按指數(shù)降冪輸出了多項式。多項式的項數(shù)統(tǒng)計可以通過頭結(jié)點的next來實現(xiàn)，若非空，count+,直到結(jié)點的指針域為空，這樣，count就統(tǒng)計出了項數(shù)。（3）多項式相加多項式的相加過程，其實就是相同指數(shù)的項的系數(shù)相加，不同指數(shù)的項復制到和多項式中，將結(jié)果用降冪輸出函數(shù)輸出。（4）多項式相減多項式的相減過程，其實就是相同指數(shù)的項的系數(shù)相減，對于不同指數(shù)的項，若是被減多項式，則將該結(jié)點復制輸出，若是減多項式，則將該結(jié)點的系數(shù)變?yōu)樵禂?shù)的相反數(shù)輸出，將結(jié)果用降冪輸出函數(shù)輸出。 二、 需求分析1、設計

5、開發(fā)環(huán)境： 軟件方面：系統(tǒng) windows xp 編程軟件：VC+ 6.02、思路分析： 要解決多項式相加，必須要有多項式，所以必須首先建立兩個多項式，在這里采用鏈表的方式存儲鏈表，所以我將結(jié)點結(jié)構(gòu)體定義為序數(shù) coef指數(shù)expn指針域next 運用插法建立兩條單鏈表，以單鏈表polyn p和polyn h分別表示兩個一元多項式a和b，a+b的求和運算等同于單鏈表的插入問題（將單鏈表polyn p中的結(jié)點插入到單鏈 表polyn h中），因此“和多項式”中的結(jié)點無須另生成。為了實現(xiàn)處理，設p、q分別指向單鏈表polya和polyb的當前項，比較p、q結(jié)點的指數(shù)項，由此得到下列運算規(guī)則： 若p

6、-expnexpn，則結(jié)點p所指的結(jié)點應是“和多項式”中的一項，令指針p 后移。 若p-expn=q-expn，則將兩個結(jié)點中的系數(shù)相加，當和不為0時修改結(jié)點p的系 數(shù)。 若p-expnq-expn，則結(jié)點q所指的結(jié)點應是“和多項式”中的一項，將結(jié)點q 插入在結(jié)點p之前，且令指針q在原來的鏈表上后移 三、概要設計菜單加法AddPolyn(ma,mb)減法SubtractPolyn(ma,mb)乘法MultiplyPolyn(ma,mb)求值ValuePolyn(ma,x)輸入Insert(Polyn p,Polyn h)除法DevicePolyn(ma,mb)輸出desktop() 圖3-1功

7、能模塊圖為實現(xiàn)上述程序功能，用帶表頭結(jié)點的單鏈表存儲多項式。元素類型，節(jié)點類型，和指針類型：typedef struct Polynomialint coe; /系數(shù)int exp;/指數(shù)struct Polynomial *next;*Polyn,Polynomial;各個模塊之間的調(diào)用如圖3-1所示，調(diào)用insert（）函數(shù)將輸入的多項式按降冪排列，通過主函數(shù)main（）中swith語句，選擇用戶所選擇的對應的模塊，然后又模塊對應的功能函數(shù)對用戶輸入的數(shù)據(jù)進行相應的操作，最后通過desktop（）模塊將最后結(jié)果輸出。1、元素類型、結(jié)點類型和指針類型：typedef struct Polyn

8、omial float coef; /系數(shù) int expn; /指數(shù) struct Polynomial *next;*Polyn,Polynomial;2、建立一個頭指針為head、項數(shù)為m的一元多項式, 建立新結(jié)點以接收數(shù)據(jù), 調(diào)用Insert函數(shù)插入結(jié)點: Polyn CreatePolyn(Polyn head,int m) int i; Polyn p; p=head=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial); head-next=NULL; for(i=0;icoef,&p-expn); Insert(p,head); return head

9、;3、主函數(shù)和其他函數(shù)：void main() int m,n,a,x; char flag; Polyn pa=0,pb=0,pc; float ValuePolyn(Polyn head,int x) /輸入x值，計算并返回多項式的值開始運行四、詳細設計多項式加法計算器退出求積、商求和（差）輸入多項式關閉運行多項式相加求和（差）多項式求積、商建立2個多項式輸出結(jié)果輸出求和（差）結(jié)果按任意鍵退出圖4-1 功能實現(xiàn)流程圖4.1 輸入模塊用戶可通過本模塊來輸入一個多項式，在每次輸入一個多項式時，本模塊會先判斷誰否是第一次輸入，如果是，創(chuàng)建節(jié)點，如果不是則模塊會通過判斷本次輸入的數(shù)的指數(shù)與第一項輸

10、入的指數(shù)的大小，如果第一項的指數(shù)較大，則剛輸入的這一項繼續(xù)與第二項比較指數(shù)，以此類推，如果發(fā)現(xiàn)剛輸入的這一項的指數(shù)比比較的這一項的指數(shù)要大，則插入比較項的前面。4.2 求和、差模塊用戶通過本模塊可以實現(xiàn)兩個多項式的求和或差值，此模塊先調(diào)用輸入模塊，進行對兩個要運算的多項式進行初始化，并按降冪排列。然后將兩個多項式的冪進行一個對比，如果第一個數(shù)的第一項的系數(shù)大于第二個多項式的第一個項的系數(shù)，那么直接將第一項賦值于剛開始創(chuàng)建的鏈表的第一項，作為答案的最后一項，反之亦然，如果第一個數(shù)的第一開始項，與第二個數(shù)的第一項的系數(shù)相同，那么將兩個數(shù)的系數(shù)與指數(shù)分別相加或者相減并將對應值賦值給答案相對應的項。以

11、此類推。最后有輸出模塊輸出最后答案。建立鏈表head，p=head，兩頭指針A、B均指向各自的nextA、B為空 A為空將B接到p后面B為空將A接到p后面AB指數(shù)相等A、B的系數(shù)互為倒數(shù)合并相同系數(shù)相同項，連接到新鏈表后A、B均后指A的指數(shù)大于BB的指數(shù)將A的當前接點接到新鏈表后面，A后指將B的當前接點接到新鏈表后面，B后指如果AB都為空結(jié)束p-next=NULL返回頭指針4.3 求積、商模塊用戶可通過該模塊實現(xiàn)兩個多項式的相乘（相除），此模塊先調(diào)用輸入模塊，進行對兩個要運算的多項式的初始化，并按降冪排列。然后將第一個數(shù)的系數(shù)、指數(shù)與第二個數(shù)的系數(shù)、指數(shù)分別相乘（相除），相加（相減），并且賦值

12、給答案相應的系數(shù)、指數(shù)。完成后執(zhí)行第一個數(shù)的第一項與第二個數(shù)的第二項進行相應的操作.執(zhí)行完之后最后調(diào)用輸出模塊將結(jié)果輸出到屏幕上。4.4 求值模塊用戶可通過此模塊實現(xiàn)多項式的求值，此模塊調(diào)用輸入模塊，完成相對應的操作，然后需要用戶輸入此時變量的值，并且將變量的值賦值給變量，最后將答案通過輸出模塊輸出到屏幕上。4.5模塊劃分：(1)帶頭結(jié)點的多項式的建立函數(shù)PolylistPolycreate()(2)帶頭結(jié)點的多項式的降冪輸出函數(shù)voidprintf(Polylistpoly)(3)帶頭結(jié)點的多項式的相加函數(shù)PolylistPolyadd(Polylista,Polylistb)(4)帶頭結(jié)點

13、的多項式的相減函數(shù)PolylistPolysub(Polylista,Polylistb)(5)主函數(shù)voidmain()五、程序測試測試軟件：Microsoft Visual C+ 6.0測試的數(shù)據(jù)：(1) A+B A= 3x14-8x8+6x2+2 B=2x10+4x8+-6x2(2) A-B A=11x14+3x10+2x8+10x6+5 B=2x14+3x8+5x6+7(3) A*B A= 5x6+4x5+3x4 B= 6x6+5x5 (4) A= 5x6+4x5+3x4 X=2(5) A/B A=2x2 B=x2+1測試過程與結(jié)果：(1) A= 3x14-8x8+6x2+2 B=2x

14、10+4x8+-6x2 A+B=3x14+2x10-4x8+2圖5-1加法測試圖(2)A=11x14+3x10+2x8+10x6+5 B=2x14+3x8+5x6+7 A- B=9x14+3x10-x8+5x6-2 圖5-2減法測試圖(3)A= 5x6+4x5+3x4 B= 6x6+5x5 A*B =30x12+49x11+38x10+15x9 圖5-3乘法測試圖(4)A= 5x6+4x5+3x4 X=2 A=496圖5-4求值測試圖、（5）A=2x2 B=x2+1 A/B=2余數(shù)是-2圖5-5除法測試圖六、使用說明程序開始運行后，出現(xiàn)如圖界面： 圖7-1界面初始圖1、如果要進行加法運算，請輸

15、入2，出現(xiàn) 請輸入a的項數(shù)：請輸入第一項的系數(shù)： 就是輸入第一個多項式的每一項的系數(shù)和指數(shù)。 注意：輸入是隨便輸入的。 如第一個多項式為5x5; 過程如下： 請輸入a的項數(shù)：1請輸入a的系數(shù)：5請輸入a的指數(shù)：5 接著輸入第2個多項式的每一項的系數(shù)和指數(shù)。 輸入完以后就直接顯示結(jié)果了：2、如果要進行減法運算，請輸入3，過程和輸入加法一樣，輸入個多項式即可。3、如果要退出的話，請輸入7即可結(jié)束程序的運行。七、課程設計的體會與建議 學完數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線性表一章后做此題，自覺就想到用帶頭結(jié)點的單鏈表來存儲多項式，只需用結(jié)點記錄多項式的系數(shù)和指數(shù)，此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即節(jié)省空間又好進行操作，且進行運算的主要設計思路也

16、易想到，大體設計結(jié)構(gòu)在較短時間內(nèi)能夠完成。但當設計到具體細節(jié)代碼時遇到了不少困難，主要困難是進行結(jié)點操作時，對指針考慮得不夠細致，調(diào)試時常出現(xiàn)指針指錯的情況，沒有認真理清條件層次。完成此程序后，受益匪淺，它鞏固了線性表一章學到的知識，而且重溫了函數(shù)傳參等重點知識。盡管對程序進行大量的調(diào)試分析修改，可還有些代碼寫得十分啰嗦，程序也不夠健壯，對多項式的操作只限于2個多項式，還有在界面設計上沒花太大心思，界面不美觀。這些問題在日后還需進行改善。本次課程設計采用C+語言實現(xiàn).這次設計基本上能實現(xiàn)指導書上的要求。我們可以通過這個程序?qū)崿F(xiàn)計算器的一些基本功能,實現(xiàn)相關操作。通過本次課程設計,讓我進一步了解

17、了c+的一些知識,C+的字符串處理功能完全依靠字符串數(shù)組來實現(xiàn)，很多在其他高級語言中實現(xiàn)的字符串比較等操作，在這里完全依靠函數(shù)來實現(xiàn)，因此調(diào)試中字符串處理函數(shù)的調(diào)試很多本次課程設計培養(yǎng)了我們對這些實際問題的分析能力以及解決一些實際問題的能力。通過編程，鞏固了我們對編程思想和寫程序的能力。課程設計是對我們的學習很有利的一個環(huán)節(jié)。在這個階段，我們學會把理論與實際的結(jié)合、懂得人與人溝通的重要性，明白合作的可貴。當然，在編寫的過程中也出現(xiàn)了很多問題，但通過調(diào)試和看書解決了，大大的提高了我自學的能力，學會了遇到問題，如何利用資源去解決問題也明白了要完成一項設計，首先要有扎實的基礎知識，這就要求我們在平時的學習中要不斷提高自己。其次，要充分利用身邊的各種資源，圖書館有很多相關的書，網(wǎng)上也有不少的知識解答，要好好的利用。第三，要多向身邊的同學多請教，在交流中提高自己的實力。理論聯(lián)系實踐，在實踐中提高。通過這次課程設計中，我加深了對課本知識的理解。經(jīng)過一個學期對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學習，使我對其有了很大的了解，也對C+進行了溫習和了解；在課程設計期間，我們每個人都做了一個課程設計，在這個過程中，遇到了不少困難，但最終還是在自己的努力和同學的幫助下完成了設計，也使我學到了不少。這個程序比較簡單