数据结构学习(C++)——单链表应用(一元多项式【1】)

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总算到了这里,这时,你会很得意的说,辛辛苦苦学的单链表总算知道能干点什么了。但是很不幸,如果你和我一样看的是那本书,到这里,你可能比学双向链表时还要痛苦。如果你是按照书上的介绍一步一步做到这里,你能把书上的多项式加法函数调试出来,我对你致以十二分的敬意。

说到这里,我想起来我发单链表的时候,有人给我建议说:最好把链表和链表位置这两个分开。没错,C++标准库是这么做的,而我也不是什么专家,也不能证明什么优劣;但是,对于初学者来说,一个类总比两个类好操作。我不清楚原书这部分的程序究竟调没调试,但这种语句我是绝对看不懂的:

ListNode<Term> *pa, *pb, *pc, *p;

ListIterator<Term> Aiter(ah.poly);

ListIterator<Term> Biter(ah.poly);

pa = pc = Aiter.First(); pb = p = Biter.First();

………………………..

pa->coef = pa->coef + pb->coef;

p = pb; pb = Biter.Next(); delete p;

如果你没有原书,我来解释一下。pa, pb, p 究竟指向什么?你说这很清楚,ListNode<Term>这样的节点呗。但按照原书的定义,ListIterator::First()等等函数返回是指向data域的指针,他们怎么能直接赋值?到了下面更乱了,pb指向的区域直接分解出了Term的数据成员,也就是说是指向Term结构的;然后让ListNode<Term>类型的指针p指向这个Term结构,最后,居然把这个结构delete了,天啊,ListNode<Term>这样的节点的data域被delete了!

如果从基本的节点操作入手,谁也不会弄的这么乱。但正因为又多了一个类,很多事就疏忽了。所以,我并不怀疑标准库的做法,只是对于初学者,同一时间最好只对一个类操作。我以我的定义为基础,重新完成了这段程序。我并不欣赏原位操作的多项式加法(+),PolyA+PolyB,然后B就嗖的一下没了,A就多了一堆(也可能少了一堆);你作intJ+intK的时候怎么没见J和K有什么变化。与其这样,重载“+”还不如写成PolyA.Add(PolyB)或者PolyAdd(PolyA,PolyB)。

一元多项式类定义与实现

#ifndef Polynomial_H

#define Polynomial_H

 

#include "List.h"

 

class Term

{

public:

       int coef;

       int exp;

       Term() : coef(0), exp(0) {}

       Term(int c, int e) : coef(c), exp(e) {}

       Term(int c) : coef(c), exp(0) {}

};

 

class Polynomial : List<Term>

{

public:

       void Input()

       {

              cout << endl << "输入多项式的各项系数和指数";

              cout << endl << "注意:请按降序输入各项,输入系数0表示结束" << endl;

              int coef, exp;

              for(int i = 1; ; i++)

              {

                     cout << "第" << i << "项的系数:";

                     cin >> coef;

                     if (coef)

                     {

                            cout << "指数:";

                            cin >> exp;

                            Term term(coef, exp);

                            Insert(term);

                     }

                     else break;

              }

       }

 

       void Print()

       {

              cout << endl;

              First();

              if (!IsEmpty())

              {

                     Term *p = Next();

                     cout << p->coef;

                     if (p->exp)

                     {

                            cout << "x";

                            if (p->exp != 1) cout << "^" << p->exp;

                     }

                    

                     while (Next() != NULL)

                     {

                            p = Get();

                            if (p->coef > 0) cout << "+";

                            cout << p->coef;

                            if (p->exp)

                            {

                                   cout << "x";

                                   if (p->exp != 1) cout << "^" << p->exp;

                            }

                     }

              }

              cout << endl;

       }

 

 

 

friend void PolyAdd (Polynomial &polyA, Polynomial &polyB)

{

       Node<Term> *pA, *pB;

       polyA.First();polyB.First();

       pA = polyA.pNext();pB = polyB.pNext();

      

       while (pA != NULL && pB !=NULL)

       {

              if (pA->data.exp == pB->data.exp)

              {

                     pA->data.coef = pA->data.coef + pB->data.coef;

                     polyB.Remove();

                     if (!pA->data.coef) polyA.Remove();

                     else polyA.pNext();

              }

 

              else

              {

                     if (pA->data.exp > pB->data.exp)

                     {

                            polyB.pRemove();

                            polyA.InsertBefore(pB);

                     }

 

                     else if (pA->data.exp < pB->data.exp) polyA.pNext();                    

              }

       pA = polyA.pGet();pB = polyB.pGet();

       }

 

       if (pA == NULL)

       {

              polyA.pGetPrior()->link = pB;

              polyB.pGetPrior()->link = NULL;

       }

}     

 

 

};

 

#endif

【说明】对于多项式,通常我们都是降序书写的,于是我就要求降序输入。但是对于做加法来说,确实升序的要方便一些,于是,实际上到了内部,就变成升序的了。对于输出格式(从C的时候我就不喜欢做这个),尽量照顾习惯,但是当非常数项系数为1的时候还是会输出系数的,我实在不想把一个实际应用中根本拿不出台的输出函数搞的很复杂。为我编起来方便,输出变成了升序的,请多包含。测试程序就不给了,很简单。在续篇中,我将完成一元多项式“+”“-”“×”“=”的重载——为什么没有“÷”,这种运算我拿笔算都不麻利,编起来就更闹心了,我还清楚的记得拿汇编写多字节除法程序时的痛苦。到了下一篇,你就可以这样写了a=b+c*d;a.Print();

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