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第一篇：2012數據結構課程設計

數據結構

課程設計報告

題目：一元多項式計算專業：信息管理與信息系統班級： 2012級普本班學號： 201201011367 姓名：左帥帥指導老師：郝慎學時間：

一、課程設計題目分析

本課程設計要求利用C語言或C++編寫，本程序實現了一元多項式的加法、減法、乘法、除法運算等功能。

二、設計思路

本程序采用C語言來完成課程設計。

1、首先，利用順序存儲結構來構造兩個存儲多項式A(x)和 B(x)的結構。

2、然后把輸入，加，減，乘，除運算分成五個主要的模塊：實現多項式輸入模塊、實現加法的模塊、實現減法的模塊、實現乘法的模塊、實現除法的模塊。

3、然后各個模塊里面還要分成若干種情況來考慮并通過函數的嵌套調用來實現其功能，盡量減少程序運行時錯誤的出現。

4、最后編寫main()主函數以實現對多項式輸入輸出以及加、減、乘、除，調試程序并將不足的地方加以修改。

三、設計算法分析

1、相關函數說明：

(1)定義數據結構類型為線性表的鏈式存儲結構類型變量

typedef struct Polynomial{}

(2)其他功能函數

插入函數void Insert(Polyn p,Polyn h)

比較函數int compare(Polyn a,Polyn b)

建立一元多項式函數Polyn Create(Polyn head,int m)

求解并建立多項式a+b，Polyn Add(Polyn pa,Polyn pb)

求解并建立多項式a-b，Polyn Subtract(Polyn pa,Polyn pb)2

求解并建立多項式a*b，Polyn Multiply(Polyn pa,Polyn pb)

求解并建立多項式a/b，void Device(Polyn pa,Polyn pb)

輸出函數輸出多項式，void Print(Polyn P)

銷毀多項式函數釋放內存，void Destroy(Polyn p)

主函數，void main（）

2、主程序的流程基函數調用說明(1)typedef struct Polynomial {

float coef;

int expn;

struct Polynomial *next;} *Polyn,Polynomial;

在這個結構體變量中coef表示每一項前的系數，expn表示每一項的指數，polyn為結點指針類型，屬于抽象數據類型通常由用戶自行定義，Polynomial表示的是結構體中的數據對象名。

(2)當用戶輸入兩個一元多項式的系數和指數后，建立鏈表，存儲這兩個多項式，主要說明如下：

Polyn CreatePolyn(Polyn head,int m)建立一個頭指針為head、項數為m的一元多項式

p=head=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));為輸入的多項式申請足夠的存儲空間

p=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));建立新結點以接收數據

Insert(p,head);調用Insert函數插入結點

這就建立一元多項式的關鍵步驟

(3)由于多項式的系數和指數都是隨即輸入的，所以根據要求需要對多項式按指數進行降冪排序。在這個程序模塊中，使用鏈表，根據對指數大小的比較，對各種情況進行處理，此處由于反復使用指針對各個結點進行定位，找到合適的位置再利用void Insert(Polyn p,Polyn h)進行插入操作。(4)加、減、乘、除、的算法實現：

在該程序中，最關鍵的一步是實現四則運算和輸出，由于加減算法原則是一樣，減法可通過系數為負的加法實現；對于乘除算法的大致流程都是：首先建立多項式a*b，a/b，然后使用鏈表存儲所求出的乘積，商和余數。這就實現了多項式計算模塊的主要功能。

(5)另一個子函數是輸出函數 PrintPolyn（）；

輸出最終的結果，算法是將最后計算合并的鏈表逐個結點依次輸出，便得到整鏈表，也就是最后的計算式計算結果。由于考慮各個結點的指數情況不同，分別進行了判斷處理。

四、程序新點

通過多次寫程序，發現在程序在控制臺運行時總是黑色的，本次寫程序就想著改變一下，于是經過查資料利用system(“Color E0”);可以函數解決，這里“E0，”E是控制臺背景顏色，0是控制臺輸出字體顏色。

五、設計中遇到的問題及解決辦法

首先是，由于此次課程設計里使用指針使用比較多，自己在指針多的時候易腦子混亂出錯，對于此問題我是采取比較笨的辦法在稿紙上寫明白后開始進行 4

代碼編寫。

其次是，在寫除法模塊時比較復雜，自己通過查資料最后成功寫出除法模塊功能。

最后是，前期分析不足開始急于寫代碼，中途出現各種問題，算是給自己以后設計時的一個經驗吧。

六、測試（程序截圖）

1.數據輸入及主菜單

2.加法和減法模塊

3.乘法和除法模塊

七、總結

通過本次應用C語言設計一元多項式基本計算程序，使我更加鞏固了C語言程序設計的知識，以前對指針這一點使用是比較模糊，現在通過此次課程設計對指針理解的比較深刻了。而且對于數據結構的相關算法和函數的調用方面知識的加深。本次的課程設計，一方面提高了自己獨立思考處理問題的能力；另一方面使自己再設計開發程序方面有了一定的小經驗和想法，對自己以后學習其他語言程序設計奠定了一定的基礎。

八、指導老師評語及成績

附錄：（課程設計代碼）

#include #include #include typedef struct Polynomial {

float coef;6

int expn;

struct Polynomial *next;} *Polyn,Polynomial;

//Polyn為結點指針類型 void Insert(Polyn p,Polyn h){

if(p->coef==0)free(p);

//系數為0的話釋放結點

else

{

Polyn q1,q2;

q1=h;q2=h->next;

while(q2&&p->expnexpn)//查找插入位置

{

q1=q2;q2=q2->next;}

if(q2&&p->expn==q2->expn)//將指數相同相合并 {

q2->coef+=p->coef;

free(p);

if(!q2->coef)//系數為0的話釋放結點

{ q1->next=q2->next;free(q2);}

}

else { p->next=q2;q1->next=p;

}//指數為新時將結點插入

} 7

} //建立一個頭指針為head、項數為m的一元多項式 Polyn Create(Polyn head,int m){

int i;

Polyn p;

p=head=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));

head->next=NULL;

for(i=0;i

{

p=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立新結點以接收數據

printf(“請輸入第%d項的系數與指數:”,i+1);

scanf(“%f %d”,&p->coef,&p->expn);

Insert(p,head);

//調用Insert函數插入結點

}

return head;} //銷毀多項式p void Destroy(Polyn p){

Polyn q1,q2;

q1=p->next;8

q2=q1->next;

while(q1->next)

{

free(q1);

q1=q2;//指針后移

q2=q2->next;

} } //輸出多項式p int Print(Polyn P){

Polyn q=P->next;

int flag=1;//項數計數器

if(!q)//若多項式為空，輸出0

{

putchar('0');

printf(“n”);

return;

}

while(q)

{

if(q->coef>0&&flag!=1)putchar('+');//系數大于0且不是第一項 9

if(q->coef!=1&&q->coef!=-1)//系數非1或-1的普通情況

{

printf(“%g”,q->coef);

if(q->expn==1)putchar('X');

else if(q->expn)printf(“X^%d”,q->expn);

}

else

{

if(q->coef==1){

if(!q->expn)putchar('1');

else if(q->expn==1)putchar('X');

else printf(“X^%d”,q->expn);}

if(q->coef==-1){

if(!q->expn)printf(“-1”);

else if(q->expn==1)printf(“-X”);

else printf(“-X^%d”,q->expn);}

}

q=q->next;

flag++;

}

printf(“n”);} int compare(Polyn a,Polyn b){

if(a&&b)

{

if(!b||a->expn>b->expn)return 1;

else if(!a||a->expnexpn)return-1;

else return 0;

}

else if(!a&&b)return-1;//a多項式已空，但b多項式非空

else return 1;//b多項式已空，但a多項式非空 } //求解并建立多項式a+b，返回其頭指針 Polyn Add(Polyn pa,Polyn pb){

Polyn qa=pa->next;

Polyn qb=pb->next;

Polyn headc,hc,qc;

hc=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結點 11

hc->next=NULL;

headc=hc;

while(qa||qb){

qc=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));

switch(compare(qa,qb))

{

case 1:

qc->coef=qa->coef;

qc->expn=qa->expn;

qa=qa->next;

break;

case 0:

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;12

}

if(qc->coef!=0)

{

qc->next=hc->next;

hc->next=qc;

hc=qc;

}

else free(qc);//當相加系數為0時，釋放該結點

}

return headc;} //求解并建立多項式a-b，返回其頭指針 Polyn Subtract(Polyn pa,Polyn pb){

Polyn h=pb;

Polyn p=pb->next;

Polyn pd;

while(p)//將pb的系數取反

{ p->coef*=-1;p=p->next;}

pd=Add(pa,h);

for(p=h->next;p;p=p->next)

//恢復pb的系數

p->coef*=-1;13

return pd;} //求解并建立多項式a*b，返回其頭指針 Polyn Multiply(Polyn pa,Polyn pb){

Polyn hf,pf;

Polyn qa=pa->next;

Polyn qb=pb->next;

hf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結點

hf->next=NULL;

for(;qa;qa=qa->next)

{

for(qb=pb->next;qb;qb=qb->next)

{

pf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));

pf->coef=qa->coef*qb->coef;

pf->expn=qa->expn+qb->expn;

Insert(pf,hf);//調用Insert函數以合并指數相同的項

}

return hf;}

//求解并建立多項式a/b，返回其頭指針 void Device(Polyn pa,Polyn pb){

Polyn hf,pf,temp1,temp2;

Polyn qa=pa->next;

Polyn qb=pb->next;

hf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結點,存儲商

hf->next=NULL;

pf=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));//建立頭結點，存儲余數

pf->next=NULL;

temp1=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));

temp1->next=NULL;

temp2=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));

temp2->next=NULL;

temp1=Add(temp1,pa);

while(qa!=NULL&&qa->expn>=qb->expn)

{

temp2->next=(Polyn)malloc(sizeof(struct Polynomial));

temp2->next->coef=(qa->coef)/(qb->coef);

temp2->next->expn=(qa->expn)-(qb->expn);

Insert(temp2->next,hf);

pa=Subtract(pa,Multiply(pb,temp2));15

qa=pa->next;

temp2->next=NULL;

}

pf=Subtract(temp1,Multiply(hf,pb));

pb=temp1;

printf(“商是:”);

Print(hf);

printf(“余數是:”);

Print(pf);} void main(){ int choose=1;int m,n,flag=0;system(“Color E0”);Polyn pa=0,pb=0,pc,pd,pf;//定義各式的頭指針，pa與pb在使用前付初值NULL printf(“請輸入A(x)的項數:”);scanf(“%d”,&m);printf(“n”);pa=Create(pa,m);//建立多項式A printf(“n”);printf(“請輸入B(x)的項數:”);16

scanf(“%d”,&n);printf(“n”);pb=Create(pb,n);//建立多項式B printf(“n”);printf(“**********************************************n”);printf(“*

多項式操作菜單

printf(”**********************************************n“);printf(”tt 1.輸出操作n“);printf(”tt 2.加法操作n“);printf(”tt 3.減法操作n“);printf(”tt 4.乘法操作n“);printf(”tt 5.除法操作n“);printf(”tt 6.退出操作n“);printf(”**********************************************n“);while(choose){

printf(”執行操作:“);

scanf(”%d“,&flag);

switch(flag)

{

case 1:

printf(”多項式A(x):“);Print(pa);*n”);

printf(“多項式B(x):”);Print(pb);

break;

case 2:

pc=Add(pa,pb);

printf(“多項式A(x)+B(x):”);Print(pc);

Destroy(pc);break;

case 3:

pd=Subtract(pa,pb);

printf(“多項式A(x)-B(x):”);Print(pd);

Destroy(pd);break;

case 4:

pf=Multiply(pa,pb);

printf(“多項式A(x)*B(x):”);

Print(pf);

Destroy(pf);

break;

case 5:

Device(pa,pb);18

break;

case 6:

exit(0);

break;

} }

Destroy(pa);

Destroy(pb);}

第二篇：數據結構課程設計

課程設計任務書

信息學院信息管理與信息系統專業 09級1班班孫鵬一、二、課程設計題目：迷宮求解、一元多項式

課程設計主要參考資料：數據結構（C語言版）嚴蔚敏、吳偉民編著

數據結構題集（C語言版）嚴蔚敏、吳偉民、米寧編著

數據結構課件

三、設計應解決下列各主要問題：

1.實現迷宮的路徑求解，并輸出最終路徑，標記走過卻未選擇的路徑和最終選擇的路徑

2.對一元多項式實現加法，減法，乘法，求導的計算，并按指數由大到小排序輸出

四、課程設計相關附件（如：圖紙、軟件等）：

五、命題發出日期：2011-3-15 設計應完成日期： 2010-6-20

設計指導教師（簽章）：

系主任（簽章）：

指導教師對課程設計的評語

指導教師（簽章）：

年月日

山東科技大學學生課程設計

課程設計1 迷宮問題

一、需求分析：

1.2.3.4.以二維數組Maze[][]表示迷宮

用戶輸入迷宮的數據：構建迷宮，行數m，列數n 迷宮的入口位置和出口位置可由用戶隨時設定

若設定的迷宮存在通路，則以長方陣形式將迷宮及其通路輸出到標準輸出文件（即終端）上，其中，字符“#”表示障礙，字符“*”表示路徑上的位置，字符“@”表示“死胡同”，即曾經途徑然而不能到達出口的位置，余者用空格符印出。若設定的迷宮不存在通路，則報告相應信息。

5.本程序只求出一條成功的通路。然而，只需要對迷宮求解的函數做小量修改，便可求得全部路徑。

二、概要設計：

抽象數據類型線性表的定義如下： ⒈ 設計棧的抽象數據類型定義：

ADT Stack { 數據對象：D={ai:|ai∈PositionSet,i=1?n,n≥0} 數據關系：R1={|ai-1,ai∈d,i=2,?n} 基本操作：的初始化S GetTop(S,&e)素

Push(&S,e)Pop(&S,e)

返回其值 }ADT Stack；

⒉ 迷宮的抽象數據類型定義： ADT Maze{ 數據對象：D：={aij,Start,end|aij,Start,end∈{} 0≤i≤m+2,0≤j≤n+2,m,n≥0}

數據關系：R={ROW.COL} Row={|ai-1,aij∈D i=1,?,m+2,j=1,?,n+2}

第1頁

操作結果

構造一個空棧，完成棧用e返回棧S的棧頂元將新的元素e壓入棧頂刪除棧頂元素，并用eInitStack(&S)

山東科技大學學生課程設計

Col={|aijaij-1∈D}

基本操作: masepath(int i,int j,int m,int n,sqstack &s)初始條件：已知目前迷宮狀態, 傳過起始位置，和終止位置操作結果：搜索迷宮，用sqstack s返回搜索所得路徑。如不存在，返回2 }ADT MAZE

三、詳細設計：

#include #include #include #define OVERFLOW-2 #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define STACK_INIT_SIZE 100 //存儲空間初始量 #define STACK_INCREMENT 10//存儲空間初始增量

typedef int Status;

typedef struct { int r;int c;}PostType;//坐標位置

迷宮的r行c列 typedef struct { int ord;//通道塊在路徑上的序號

PostType seat;//通道塊的當前坐標位置

int di;//通道塊指向下一通道塊的方向 }SElemType;//棧元素的類型 typedef struct { SElemType *base;//棧底指針

SElemType *top;//棧頂指針

int stacksize;//棧的最大容量 }Stack;//棧的類型

第2頁山東科技大學學生課程設計

Status InitStack(Stack &S)//初始化棧 { S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));if(!S.base)

exit(OVERFLOW);//存儲分配失敗;S.top=S.base;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return OK;}//InitStack

Status StackEmpty(Stack S)//判斷棧是否為空,如果為空返回TRUE,否則返回FALSE { if(S.top==S.base)

return TRUE;

return FALSE;}//StackEmpty

Status Push(Stack &S,SElemType e)//插入元素為e的棧頂元素 { if(S.top-S.base>=S.stacksize){

S.base=(SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACK_INCREMENT)*sizeof(SElemType));

if(!S.base)

exit(OVERFLOW);

S.top=S.base+S.stacksize;

S.stacksize+=STACK_INCREMENT;} *S.top++=e;return OK;}//Push

Status Pop(Stack &S,SElemType &e)//刪除棧頂元素存入e { if(S.top==S.base)

return ERROR;e=*--S.top;

第3頁山東科技大學學生課程設計

return OK;}//Pop

Status DestroyStack(Stack &S)//銷毀棧 { free(S.base);S.top=S.base;return OK;}//DestroyStack

//maze.cpp #define MAXLEN 20//迷宮包括外墻最大行列數目 typedef struct{

int r;

int c;

char adr[MAXLEN][MAXLEN];//可取' ''*' '@' '#' }MazeType;

//迷宮類型

Status InitMaze(MazeType &maze){ //初始化迷宮若成功返回TRUE,否則返回FALSE

int m,n,i,j,k=1;

printf(“輸入迷口的行數和列數: ”);

scanf(“%d%d”,&maze.r,&maze.c);//迷宮行和列數

for(i=0;i<=maze.c+1;i++){//迷宮行外墻

maze.adr[0][i]='#';

maze.adr[maze.r+1][i]='#';

}//for

for(i=0;i<=maze.r+1;i++){//迷宮列外墻

maze.adr[i][0]='#';

maze.adr[i][maze.c+1]='#';

}

for(i=1;i<=maze.r;i++)

for(j=1;j<=maze.c;j++)

maze.adr[i][j]=' ';//初始化迷宮

printf(“輸入障礙物%d的坐標(以坐標(0,0)結束輸入): ”,k);

scanf(“%d%d”,&m,&n);

k++;

while(m!=0)

{

if(m>maze.r || n>maze.c)//越界

第4頁山東科技大學學生課程設計

exit(ERROR);

maze.adr[m][n]='#';//迷宮障礙用'#'標記

printf(“輸入障礙物%d的坐標(以坐標(0,0)結束輸入): ”,k);

scanf(“%d%d”,&m,&n);

k++;

}

return OK;}//InitMaze

Status Pass(MazeType maze,PostType curpos){ //當前位置可通則返回TURE,否則返回FALSE

if(maze.adr[curpos.r][curpos.c]==' ')//可通

return TRUE;

else

return FALSE;}//Pass

Status FootPrint(MazeType &maze,PostType curpos){ //若走過并且可通返回TRUE,否則返回FALSE //在返回之前銷毀棧S

maze.adr[curpos.r][curpos.c]='*';//“*”表示可通

return OK;}//FootPrint

PostType NextPos(PostType &curpos,int i){ //指示并返回下一位置的坐標

PostType cpos;

cpos=curpos;

switch(i){

//1.2.3.4分別表示東,南,西,北方向

case 1 : cpos.c+=1;break;

case 2 : cpos.r+=1;break;

case 3 : cpos.c-=1;break;

case 4 : cpos.r-=1;break;

default: exit(ERROR);

}

return cpos;}//Nextpos

Status MarkPrint(MazeType &maze,PostType curpos){ //曾走過但不是通路標記并返回OK

第5頁山東科技大學學生課程設計

maze.adr[curpos.r][curpos.c]='@';//“@”表示曾走過但不通

return OK;}//MarkPrint

void PrintMaze(MazeType &maze)//將最后標記好的迷宮輸出 { int i,j;printf(“n輸出迷宮的路徑:n”);for(i=0;i<=maze.c+1;i++)

printf(“%4d”,i);//輸出列數

printf(“n”);for(i=0;i<=maze.r+1;i++){

printf(“%d”,i);//輸出行數

for(j=0;j<=maze.c+1;j++)

printf(“%4c”,maze.adr[i][j]);//輸出迷宮

printf(“n”);} }//PrintMaze

Status MazePath(MazeType &maze,PostType start,PostType end)//若迷宮從入口start到end的通道則求得一條存放在棧中 { Stack S;//初始化棧

PostType curpos;int curstep;SElemType e;InitStack(S);curpos=start;curstep=1;do {

if(Pass(maze,curpos))//當前位置可通過而未曾走過留下足跡

{

FootPrint(maze,curpos);

e.ord=curstep;e.seat=curpos;e.di=1;

Push(S,e);//加入棧路徑中

if(curpos.r==end.r && curpos.c==end.c)//到達出口返回TRUE

{

第6頁山東科技大學學生課程設計

if(!DestroyStack(S))

exit(OVERFLOW);

else return TRUE;

}

else

{

curpos=NextPos(curpos,1);//下一位置是當前位置

curstep++;//探索下一步

}

}//if

else//當前位置不能通過

{

if(!StackEmpty(S))

{

Pop(S,e);//提取前一位置

while(e.di==4 &&!StackEmpty(S))//4個方向都不能通過則留下記號@ 提取前一個位置進行判斷是否是能通過

{

MarkPrint(maze,e.seat);

Pop(S,e);

}

if(e.di<4)//換下一個方向探索

設定當前位置為該新方向上的鄰位

{

e.di++;

Push(S,e);

curpos=NextPos(e.seat,e.di);

}

}//if

} }while(!StackEmpty(S));if(!DestroyStack(S))

exit(ERROR);else return FALSE;}//MazePath

int main(){ MazeType maze;PostType start,end;char c;

第7頁山東科技大學學生課程設計

do {

printf(“**********迷宮求解**********n”);

if(!InitMaze(maze))

{

printf(“n 初始化迷宮失敗！!”);

exit(ERROR);

}

{

printf(“n請輸入入口的坐標:”);

scanf(“%d%d”,&start.r,&start.c);//輸入入口坐標

if(start.r>maze.r || start.c>maze.c)

printf(“n輸入錯誤,請重新輸入入口的坐標！n”);

continue;

}

while(start.r>maze.r || start.c>maze.c);

{

printf(“n請輸入出口的坐標:”);//輸入出口的坐標

scanf(“%d%d”,&end.r,&end.c);

if(end.r>maze.r || end.c>maze.c)

printf(“n輸入錯誤,請重新輸入出口坐標！n”);

continue;

}

while(end.r>maze.r || end.c>maze.c);

if(!MazePath(maze,start,end))

printf(“n不能找到一條路徑！!n”);

else PrintMaze(maze);//輸出迷宮

printf(“是否要繼續?(y/n):”);

scanf(“%s”,&c);} while(c=='y' || c=='Y');}。測試結果：

第8頁

四、山東科技大學學生課程設計

課程設計2 一元多項式

一、需求分析：

第9頁山東科技大學學生課程設計

1.2.3.首先定義一個結構體，其中定義一元多項式中的兩個參數:系數和指數和鏈表中結點的指針域；

然后一一羅列每個在主程序中用到的函數，并一一實現；最后在主程序中主要完成用戶的輸入和相關函數的調用。

二、概要設計：

void insert(PLOYList *head,PLOYList *input)

//查找位置插入新鏈節的函數，且讓輸入的多項式呈降序排列 PLOYList *creat(char ch)//輸入多項式

PLOYList *add(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式相加，head為第一個多項式建立的鏈表表頭，pre為第二個多項式建立的鏈表表頭

PLOYList *sub(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式相減

PLOYList *mul(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式相乘

PLOYList *der(PLOYList *head)//多項式求導

void print(PLOYList *fun)//輸出多項式，fun指要輸出的多項式鏈表的表頭 void start()//用戶選擇界面

三、詳細設計：

#include #include typedef struct node

//定義節點類型 { float coef;

//多項式的系數

int expn;

//多項式的指數

struct node * next;//結點指針域 }PLOYList;void insert(PLOYList *head,PLOYList *input)

//查找位置插入新鏈節的函數，且讓輸入的多項式呈降序排列 {

PLOYList *pre,*now;

int signal=0;

pre=head;

第10頁山東科技大學學生課程設計

if(pre->next==NULL){pre->next=input;} //如果只有一個頭結點，則把新結點直接連在后面

else {

now=pre->next;//如果不是只有一個頭結點，則設置now指針

while(signal==0)

{

if(input->expn < now->expn)

{

if(now->next==NULL)

{

now->next=input;

signal=1;

}

else

{

pre=now;

now=pre->next;//始終讓新輸入的數的指數與最后一個結點中的數的指數比較，小于則插在其后面

}

else if(input->expn > now->expn)

{

input->next=now;

pre->next=input;

signal=1;

}//若新結點中指數比最后一個結點即now中的指數大，則插入now之前

else//若指數相等則需合并為一個結點，若相加后指數為0則釋放該結點

{

now->coef=now->coef+input->coef;

signal=1;

free(input);

if(now->coef==0)

{

pre->next=now->next;

free(now);

}

}//else } //while

第11頁山東科技大學學生課程設計

}//else }//void

PLOYList *creat(char ch)

//輸入多項式 {

PLOYList *head,*input;

float x;

int y;

head=(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));

//創建鏈表頭

head->next=NULL;

scanf(“%f %d”,&x,&y);//實現用戶輸入的第一個項，包括其指數和系數

while(x!=0)

{

input=(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));//創建新鏈節

input->coef=x;

input->expn=y;

input->next=NULL;

insert(head,input);//每輸入一項就將其排序，是的鏈表中多項式呈降序排列

scanf(“%f %d”,&x,&y);

} return head;}

PLOYList *add(PLOYList *head,PLOYList *pre)

//多項式相加，head為第一個多項式建立的鏈表表頭，pre為第二個多項式建立的鏈表表頭 {

PLOYList *input;

int flag=0;

while(flag==0)

{

if(pre->next==NULL)

flag=1;//若該鏈表為空，則無需進行加法運算，跳出循環

else

{

pre=pre->next;

input=(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));

第12頁山東科技大學學生課程設計

input->coef=pre->coef;

input->expn=pre->expn;

input->next=NULL;

insert(head,input);// 把g(x)插入到f(x）中，相當于兩者相加，結果保存于f(x)

}

} return head;}

PLOYList *sub(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式相減 {

PLOYList *input;

int flag=0;

while(flag==0)

{

if(pre->next==NULL)

flag=1;

else

{

pre=pre->next;

input=(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));

input->coef=0-pre->coef;//將第二個多項式里的數變為其相反數，再用和加法一樣的方法實現減法

input->expn=pre->expn;

input->next=NULL;

insert(head,input);

}

} return head;}

PLOYList *mul(PLOYList *head,PLOYList *pre)//多項式項乘 { PLOYList *hf,*pf,*qa,*qb;

qa = head-> next;

qb = pre-> next;//定義指針指向表頭后一個元素，即鏈表中第一個元素

hf =(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));//新創建一個結點，當做表頭

hf-> next = NULL;for(;qa;qa = qa-> next)

第13頁山東科技大學學生課程設計

{

for(qb = pre-> next;qb;qb= qb-> next)//用兩個循環，實現兩個多項式之間每個項相乘，結果用insert函數進行排序與合并

{

pf =(PLOYList *)malloc(sizeof(PLOYList));

pf-> coef = qa-> coef * qb-> coef;//系數相乘

pf-> expn = qa-> expn + qb-> expn;//指數相加

pf-> next = NULL;

insert(hf,pf);

} } return hf;}

PLOYList *der(PLOYList *head)//多項式求導 { PLOYList *p;p = head-> next;while(p){

p-> coef = p-> coef * p-> expn;

p-> expn = p-> expn--;

p = p-> next;} return head;}//將多項式的每項系數和指數相乘得到新的系數，指數減一得到新的指數即完成求導

void print(PLOYList *fun)//輸出多項式，fun指要輸出的多項式鏈表的表頭 {

PLOYList *printing;

int flag=0;

printing=fun->next;

if(fun->next==NULL)//若為空表，則無需輸出

{

printf(“0n”);

return;

}

while(flag==0)

{

第14頁山東科技大學學生課程設計

if(printing->coef>0&&fun->next!=printing)

printf(“+”);

if(printing->coef==1);

else if(printing->coef==-1)

printf(“-”);

else

printf(“%f”,printing->coef);

if(printing->expn!=0)printf(“x^%d”,printing->expn);

else if((printing->coef==1)||(printing->coef==-1))

printf(“1”);

if(printing->next==NULL)

flag=1;

else

printing=printing->next;

} printf(“n”);}

void start()//用戶選擇界面 { printf(“

#n”);

printf(“

用戶選擇界面

n”);

printf(“ ************************************n”);

printf(“ *

*n”);

printf(“ *

1.兩個一元多項式相加

*n”);

printf(“ *

2.兩個一元多項式相減

*n”);

printf(“ *

3.兩個一元多項式相乘

*n”);

printf(“ *

4.對一個一個一元多項式求導 *n”);

printf(“ *

0.退出系統

*n”);

printf(“ *

*n”);

printf(“ ************************************n”);

printf(“

n”);

printf(“ 注釋：輸入多項式格式（可無序）：系數1 指數1 系數2 指數2 ??，并以0 0 結束：n”);

printf(“

n”);

printf(“ 請選擇操作: ”);}

int main(){ PLOYList *f,*g,*pf,*hf,*p;

第15頁山東科技大學學生課程設計

int sign=-1;

start();

while(sign!=0)

{

scanf(“%d”,&sign);

switch(sign)

{

case 0:

break;

case 1://多項式相加

{

printf(“ 你選擇的操作是多項式相加:n”);

printf(“ 請輸入第一個多項式f(x)：”);

f=creat('f');

printf(“ 第一個多項式為：f(x)=”);

print(f);

printf(“ 請輸入第二個多項式g(x)：”);

g=creat('g');

printf(“ 第二個多項式為：g(x)=”);

print(g);

printf(“ 結果為：F(x)=f(x)+g(x)=”);

f=add(f,g);

print(f);

printf(“nn”);

printf(“ 繼續請選擇相應操作，退出請按0.break;

}

case 2://多項式相減

{

printf(” 你選擇的操作是多項式相減:n“);

printf(” 請輸入第一個多項式f(x)：“);

f=creat('f');

printf(” 第一個多項式為：f(x)=“);

print(f);

printf(” 請輸入第二個多項式g(x)：“);

g=creat('g');

printf(” 第二個多項式為：g(x)=“);

print(g);

printf(” 結果為：F(x)=f(x)-g(x)=“);

f=sub(f,g);

print(f);

”);第16頁

山東科技大學學生課程設計

printf(“nn”);

printf(“ 繼續請選擇相應操作，退出請按0.”);

break;

}

case 3://多項式相乘

{

printf(“ 你選擇的操作是多項式相乘:n”);

printf(“ 請輸入第一個多項式f(x)：”);

f=creat('f');

printf(“ 第一個多項式為：f(x)=”);

print(f);

printf(“ 請輸入第二個多項式g(x)：”);

g=creat('g');

printf(“ 第二個多項式為：g(x)=”);

print(g);

printf(“ 結果為：F(x)=f(x)* g(x)=”);

pf=mul(f,g);

print(pf);

printf(“nn”);

printf(“ 繼續請選擇相應操作，退出請按0.”);

break;

}

case 4://多項式求導

{

printf(“您選擇的是對一個一元多項式求導：n”);

printf(“請輸入一個一元多項式：”);

f = creat('f');

printf(“這個多項式為：f(x)= ”);

print(f);

printf(“求導結果為：F(x)=f'(x)= ”);

f=der(f);

print(f);

printf(“nn”);

printf(“ 繼續請選擇相應操作，退出請按0.”);

break;

}

}//swith

}//while }//void

四、測試結果：

第17頁山東科技大學學生課程設計

第18頁

第三篇：數據結構課程設計

南京航空航天大學金城學院

《數據結構》課程設計報告

題目：一元多項式的加減乘法運算

班級： 20100232 學號： 2010023220 姓名：祁博成績：

指導教師：葉延風

完成日期： 2012年 2月18 日

課程設計的主要內容需求分析

1.1課程設計題目

用線性表實現一元多項式的加法減法與乘法。

1.2課程設計的任務及要求

任務：利用所學線性表知識來完成計算器中一元多項式的加法減法與乘法的運算。要求：能自己創建線性表，能自主的進行線性表的有關插入刪除操作，并且可以在此基礎上實現線性表之間的加減乘除運算。

1.3課程設計思想

首先要定義一個結構體，其中定義一元多項式的兩個參數，系數和指數和鏈表中的指針域，然后一一羅列每個在主程序中得到的函數，并一一實現，最后在主程序中主要完成用戶的輸入和相關程序的調用。

1.4軟件開發的環境

VC++6.0。

? 2.程序源代碼

#include #include

typedef struct node{//定義節點類型

float coef;int expn;

struct node * next;}Ployn;

void menu()//用戶選擇界面

{

printf(“************************************n”);

printf(“ 兩個一元多項式的相加/相減，相乘:n”);

printf(“************************************n”);

printf(“請選擇操作:n”);

printf(“0.退出n”);

printf(“1.兩個一元多項式相加n”);

printf(“2.兩個一元多項式相乘n”);

printf(“3.兩個一元多項式相減n”);

}

void insert(Ployn *head,Ployn *inpt)//查找位置插入新鏈節程序

{

Ployn *pre,*now;

int signal=0;

pre=head;//pre定義為現在的前一個鏈節

if(pre->next==NULL){pre->next=inpt;}

else {now=pre->next;while(signal==0){

if(inpt->expn>now->expn)//當新鏈節小于現在的連接時向后移一個鏈節

{

if(now->next==NULL)

{

now->next=inpt;

signal=1;

}

else

{

pre=now;

now=pre->next;

}

else if(inpt->expnexpn)//如果發現比現在的鏈節大了就插入到這個連接的前面

{

inpt->next=now;

pre->next=inpt;

signal=1;

}

else

{

now->coef=now->coef+inpt->coef;

signal=1;

free(inpt);//與當前鏈節相等指數

if(now->coef==0)

{

pre->next=now->next;

free(now);

}

} } } }

Ployn *creat(char ch)//輸入多項式

{

Ployn *head,*inpt;

float x;

int y;

head=(Ployn *)malloc(sizeof(Ployn));//創建鏈表頭

head->next=NULL;

printf(“請輸入一元多項式%c:(格式是：系數指數；以0 0 結束！)n”,ch);

scanf(“%f %d”,&x,&y);

while(x!=0)

{

inpt=(Ployn *)malloc(sizeof(Ployn));//創建新鏈節

inpt->coef=x;

inpt->expn=y;

inpt->next=NULL;

insert(head,inpt);//不然就查找位置并且插入新鏈節

printf(“請輸入一元多項式%c的下一項:(以0 0 結束！)n”,ch);

scanf(“%f %d”,&x,&y);

}

return head;}

Ployn *addPloyn(Ployn *head,Ployn *pre)//多項式相加

{

Ployn *inpt;

int flag=0;

while(flag==0)

{

if(pre->next==NULL)

flag=1;//當現在指向空時跳出循環

else

{

pre=pre->next;

inpt=(Ployn *)malloc(sizeof(Ployn));//創建新鏈節

inpt->coef=pre->coef;

inpt->expn=pre->expn;

inpt->next=NULL;

insert(head,inpt);

}//否則把當前“g(x)”的鏈節插入到“y(x)”中

}

return head;}

Ployn *minusPloyn(Ployn *head,Ployn *pre)//多項式相加

{

Ployn *inpt;

int flag=0;

while(flag==0)

{

if(pre->next==NULL)

flag=1;//當現在指向空時跳出循環

else

{

pre=pre->next;

inpt=(Ployn *)malloc(sizeof(Ployn));//創建新鏈節

inpt->coef=0-pre->coef;

inpt->expn=pre->expn;

inpt->next=NULL;

insert(head,inpt);

}//否則把當前“g(x)”的鏈節插入到“y(x)”中

}

return head;}

Ployn *byPloyn(Ployn *head1,Ployn *head2)//多項式相乘

{

Ployn *inpt,*res,*pre;

int flag=0;

res=(Ployn *)malloc(sizeof(Ployn));//創建鏈表頭

res->next=NULL;

head1=head1->next;

pre=head2;

while(flag==0)

{

if(pre->next==NULL)

{

pre=head2;//當現在指向空時跳出循環

head1=head1->next;

continue;

}

if(head1==NULL)

{

flag=1;//當現在指向空時跳出循環

continue;

}

pre=pre->next;

inpt=(Ployn *)malloc(sizeof(Ployn));//創建新鏈節

inpt->coef=pre->coef*head1->coef;

inpt->expn=pre->expn+head1->expn;

inpt->next=NULL;

insert(res,inpt);//把當前“g(x)”的鏈節插入到“y(x)”中

}

return res;}

void print(Ployn *fun)//輸出多項式

{

Ployn *printing;

int flag=0;

printing=fun->next;//正在被打印的鏈節

if(fun->next==NULL)//如果函數為空打印0

{

printf(“0n”);

return;}

while(flag==0)

{

if(printing->coef>0 && fun->next!=printing)

printf(“+”);//為正數且不為第一項時打印“+”號

if(printing->coef==1);//如果為“1”就不用打印系數了

else if(printing->coef==-1)

printf(“-”);//如果為“-1”就打印“-”號就行了

else

printf(“%f”,printing->coef);//其余情況都得打印

if(printing->expn!=0)//如果指數為“0”不打印指數項

{ if(printing->expn==1)printf(“x”);

else printf(“x^%d”,printing->expn);

}

else if((printing->coef==1)||(printing->coef==-1))

printf(“1”);

if(printing->next==NULL)

flag=1;//如果現在的鏈節沒有下一個就結束

else

printing=printing->next;

}

printf(“n”);}

void main(){

Ployn *f,*g;

int sign=-1;//設置標志

menu();

while(sign!=0)

{

scanf(“%d”,&sign);

switch(sign){

case 0: break;//退出

case 1:

{

printf(“你選擇的操作是多項式相加:n”);

f=creat('f');//輸入多項式f(x)

printf(“f(x)=”);

print(f);

g=creat('g');//輸入多項式g(x)

printf(“g(x)=”);

print(g);

printf(“F(x)=f(x)+g(x)=”);

f=addPloyn(f,g);//兩個多項式相加

print(f);

sign=-1;//復位標志

menu();//回復用戶選擇界面

break;

}

case 2:

{

printf(“你選擇的操作是多項式相乘:n”);

f=creat('f');//輸入多項式f(x)

printf(“f(x)=”);

print(f);

g=creat('g');//輸入多項式g(x)

printf(“g(x)=”);

print(g);

printf(“F(x)=f(x)*g(x)=”);

f=byPloyn(f,g);//兩個多項式相加

print(f);

sign=-1;//復位標志

menu();//回復用戶選擇界面

break;

}

case 3:

{

printf(“你選擇的操作是多項式相減:n”);

f=creat('f');//輸入多項式f(x)

printf(“f(x)=”);

print(f);

g=creat('g');//輸入多項式g(x)

printf(“g(x)=”);

print(g);

printf(“F(x)=f(x)-g(x)=”);

f=minusPloyn(f,g);//兩個多項式相加

print(f);

sign=-1;//復位標志

menu();//回復用戶選擇界面

break;

}

default:

{

printf(“輸入有誤!請重新選擇操作!n”);//選擇錯誤,返回選擇界面

menu();

break;

}

} }

? 3.心得體會

每次做課設都有很大的收獲。課設不僅是對課本知識的理論實踐，更是對自我的一種挑戰。

這次課設過程中，遇到很多的問題，讓我有種無從下手的感覺，但是辦法總比困難多，于是，在老師、同學的幫助下，以及自己在翻書、上網找資料的情況下，順利解決問題。于是，我又上課的認識到，團隊的重要性。

第四篇：數據結構課程設計

河海大學計算機與信息學院（常州）

數據結構課程設計

課程設計題目：

多項式問題

專業、年級：計算機科學與技術09級學

號：

0962810226

姓

名：

王

超

一、問題描述-------------3

二、需求分析-------------4

三、概要設計-------------4 1.概要設計目的與要求--4 2.概要設計內容--------4 3.功能算法描述與數據結構說明-------------------------5

四、詳細設計-------------5

五、系統測試-------------8

六、使用說明-------------9

七、總結及心得體會-----10

多項式問題

一．問題描述

給你九個整數，這九個整數分別是x的8次方至0次方的系數，請你按照多項式的一半形式合理地構造（去除不必要的）。例如九個系數分別是為0,0，0,1,22，-333,0,1，-1，你要構造并輸出一行多項式：x^5 + 22x^4 – 333x^3 + x – 1。

它的格式規則如下：

1.多項式的項必須按其指數從高到低排列。2.指數必須跟在符號“^”后顯示。3.有常數的只顯示常數項（無需跟x^0）。

4.只顯示系數不為0的項；若系數全為0，需顯示常數項。

5.在多項式中唯一需要空格的地方是項與項之間的加號或減號的兩邊需加上空格。

6.如果首項的系數是正數，則系數前不加符號；如果首項的系數是負數，則符號與數字之間不加空格，就如：-3x^2 +-2x。

7.系數為1，指數為0時，系數的1才顯示（推廣到系數為-1）。

輸入/輸出說明

1.輸入/輸出方式為文件方式，輸入文件有一行或多行的系數，系數之間有空格分隔。

2.每行共有九個系數，每個系數的絕對值為小于1000的整數。輸出文件包含構造完地多項式，每行一個多項式。

輸入范例

0 0 0 1 22-333 0 1-1 0 0 0 0 0 0-55 5 0

輸出范例

x^5 + 22x^4 – 333x^3 + x – 1-55x^2 + 5x

二．需求分析

2.1可行性研究

該程序主要從技術的角度來分析可行性。技術上的可行性研究主要分析技術條件能否順利完成開發工作，硬、軟件能否滿足開發者的需要等。該系統采用了Windows 7操作系統結合Visual C++ 6.0等軟件開發平臺已成熟可行。硬件方面，科技飛速發展的今天，硬件更新的速度越來越快，容量越來越大，可靠性越來越高，其硬件平臺也比較能滿足此系統的需要。

2.2結構與主要功能模塊

從實現多項式輸出過程的角度來分析，至少需要這樣一些子功能模塊。如： 1.多項式創建功能；

2.多項式輸出功能；

3.釋放多項式功能；

4.操作界面顯示功能；

三．概要設計

1.概要設計目的與要求

通過多項式程序設計，使我們進一步掌握和利用C++語言進行結構化程序設計的能力；進一步理解和運用結構化程設計的思想和方法；初步掌握開發一個小型系統程序設計的基本方法；學會調試一個較長程序的基本方法；以及掌握書寫課程設計開發文檔的能力（書寫課程設計報告）。總之，通過本課程設計加深對《C++語言》及《數據結構》課程所學知識的理解，進一步鞏固C++語言語法規則，在程序中體現出算法的思想，提高程序的運行效率。學會編制結構清晰、風格良好、數據結構適當的C++語言程序，從而具備解決綜合性實際問題的能力。

2.概要設計內容

多項式輸出程序具有以下基本功能：

1．創建多項式。接收輸入的數據，并保存到鏈表中。

2．Txt文檔輸入輸出功能。

3．清除內存內容，釋放創建的鏈表，退出程序。

3.功能算法描述與數據結構說明

該多項式程序除了main()函數外，主要有以下函數：

node *CreatePolyn()

void firstnode(node *p)

void othernode(node *p)

void PrintPolyn(node *Pa)

void deletechain(node *h)

下面對這些函數逐一介紹。①.main（）函數

main函數主要調用其他函數，用來實現輸入、顯示功能。

在main（）函數中，定義一維數組p[]用來保存多項式的系數，Pa定義程序所需鏈表的頭指針。在程序開始要求輸入多項式的系數，隨后創建鏈表以保存多項式，再顯示出構建的符合要求的多項式。②.node *CreatePolyn()該函數功能是創建新的多項式鏈表。使用for語句，控制輸入多項式的每一項。

③.void firstnode(node *p)該函數功能是判斷輸出多項式第一項。對于第一項的系數為1或-1，指數為0或-1等五種情況進行討論。④.void othernode(node *p)該函數功能是判斷輸出多項式除第一項外的其它項。對于第一項的系數為1或-1，指數為0或-1等五種情況進行討論。⑤.void PrintPolyn(node *Pa)該函數功能：顯示構造的符合要求的多項式鏈表。在該函數中調用③、④函數，進行多項式的輸出。⑥.void deletechain(node *h)該函數的功能是釋放掉創建的鏈表，釋放內存。

四．詳細設計

下面討論重要函數具體實現過程：

1.node *CreatePolyn()定義int i=9計數，當i>0時，for語句反復提示用戶輸入該多項式的每一項的指數。當i=1時，輸入完畢，該鏈表也創建完畢。詳細的實現過程如下：

node *CreatePolyn(){ node *head,*pa,*s;int i;

pa=head=new node;//創建一個新的結點

head->next=NULL;

for(i = 9;i >0;i--)// 依次輸入9項

{

s=new node;

s->next=NULL;

s->coef = p[9-i];

s->exp=i-1;//x指數從8遞減到0

if(s->coef!=0)//系數不為零時，結點p鏈接s

{

pa->next=s;

pa=s;

} } return head;} 2.void firstnode(node *p)對多項式第一項輸出可能性進行多種分類討論。

void firstnode(node *p)//輸出多項式第一個結點 { //指數不為1且不為0,系數絕對值不為1（正常的輸出）if(p->exp!=1&&p->exp&&fabs(p->coef)!=1)

{

if(p->coef>0)

{

outfile<

coef<<“X^”<

exp;

}

else

{

outfile<

coef<<“X^”<

exp;

} } if(p->exp==0)//指數為0，即常數項

{

if(p->coef>0)

{

outfile<

coef;

}

else

{

outfile<

coef;

} }

//指數大于0且不為1，系數絕對值為1 if(p->exp>0&&fabs(p->coef)==1&&p->exp!=1){

if(p->coef>0)

{

outfile<<“X^”<

exp;

}

else

{

outfile<<“-X^”<

exp;

} } if(p->exp==1&&fabs(p->coef)!=1)//指數為1且系數絕對值不為1 {

if(p->coef>0&&p->coef!=1)

{

outfile<

coef<<“X”;

}

if(p->coef<0&&p->coef!=-1)

{

outfile<

coef<<“X”;

} } if(p->exp==1&&fabs(p->coef)==1)//指數為1且系數絕對值為1 {

if(p->coef==1)

outfile<<“X”;

else

outfile<<“-X”;} }

3.void PrintPolyn(node *Pa)該函數有一個參數，該指針指向多項式鏈表的頭指針，以下是實現插入的關鍵代碼： void PrintPolyn(node *Pa){ node *p;if(Pa->next==NULL)//首項判斷，如果首項無，則顯示“0”

outfile<<“0”;

return;else {

firstnode(Pa->next);} p=Pa->next->next;//定義指針p指向Pa的下下個指針

while(p!=NULL){

othernode(p);

p=p->next;

//將p指向下個一個結點

}

outfile<

五．系統測試

該程序在VC6.0中調試通過，沒有錯誤和警告，運行結果經過檢驗為正確。以下圖為該程序運行結果效果圖：

圖5-1 范例

圖5-2 一行輸出

圖5-3 多行輸出

六．使用說明

1．打開1.txt文件，在里面任意輸入9個整數，每個數字間要有空格，可以輸入一行或者多行，輸入多行的時候需要換行。

2.編譯運行后，打開2.txt文件，即可看到輸出的符合要求的多項式。

七．總結及心得體會

通過這次課程設計練習，使我更深刻地理解了C++語言的精髓-----指針的使用。完成整個程序設計有很大的收獲，對指針掌握的更加熟練。

同時通過直接對單鏈表的操作，加深了對數據結構的理解和認識。并在完成課程設計的過程作主動查閱了相關資料，學到了不少課本上沒有的技術知識。

經過這次課程設計，我深刻認識到算法在程序設計中的重要性，如何讓程序簡單、易讀是這個課程設計的難點。程序總是由若干個函數構成的，這些相應的函數體現了算法的基本思想。

編程是一件枯燥乏味工作，但是只要認真專研，我們會從中學到很多在課本上學不到或者無法在課堂上掌握的知識，同時也能從中感受到編程的樂趣。興趣是可以培養的，只要堅持下去，面對困難我們總能夠找到解決問題的方法。

計算多項式的輸出-----該程序雖然不是很大，但是自己獨立完成這一任務也遇到不少的困難。另外也需要提出的是，非常感謝老師對我們的耐心指導，尤其是上機的時候給了我很多鍛煉的機會。所以這次課程設計我才能夠順利的完成。

第五篇：數據結構課程設計

一、課程題目：一元稀疏多項式計算器

二、需求分析

1、一元稀疏多項式簡單計算器的功能是：

1.1 輸入并建立多項式；

1.2 輸出多項式，輸出形式為整數序列：n，c1,e1,c2,e2,???cn,en,其中n是多項式的項數，ci和ei分別是第i項的系數和指數，序列按指數降序排列；

1.3多項式a和b相加，建立多項式a+b；

1.4 多項式a和b相減，建立多項式a-b。

2、設計思路:

2、設計思路：

2.1 定義線性表的動態分配順序存儲結構； 2.2 建立多項式存儲結構，定義指針*next 2.3利用鏈表實現隊列的構造。每次輸入一項的系數和指數，可以輸出構造的一元多項式

2.4演示程序以用戶和計算機的對話方式執行，即在計算機終站上顯示“提示信息”之后，由用戶在鍵盤上輸入演示程序中規定的運行命令；根據相應的輸入數據（濾去輸入中的非法字符）和運算結果顯示在其后。

3、程序執行的命令包括：

1）輸入多項式a；2）輸入多項式b;3）求a+b;4)求a-b；5）求a*b；6）求a的導數；7）求b的導數；8）退出程序。

4、測試數據：

1、(2x+5x^8-3.1x^11)+(7-5x^8+11x^9)=(-3.1x^11+11x^9+2x+7);

2、(6x^-3-x+4.4x^2-1.2x^9+1.2x^9)-(-6x^-3+5.4x^2-x^2+7.8x^15)=(-7.8x^15-1.2x^9+12x^-3-x);

3、(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5)+(-x^3-x^4)=(1+x+x^2+x^5);

4、(x+x^3)+(-x-x^3)=0;

5、(x+x^100)+(x^100+x^200)=(x+2x^100+x^200);

6、(x+x^2+x^3)+0=x+x^2+x^3.7、互換上述測試數據中的前后兩個多項式

三、概要設計

為了實現上述功能需用帶表頭結點的單鏈表存儲多項式。為此需要兩個抽象的數據類型：線性表和多項式。

1.有序表的抽象數據類型定義為： ADT List{ 數據對象：D={ai|ai∈Elemset,i=1,2,?，n,n≥0} 數據關系：R1={|ai-1,ai∈D,i=2,?,n} 基本操作： PolyNode *p,*q,*r,*head;操作結果:構造一個空的線性表。Listinsert(&L,i,e)初始條件:線性表L存在，0≤i≤L的元素個數。操作結果:在L中第i個位置之后插入新的結點e。}ADT List

2、多數據類型定義為： ADT Polynomial { 數據對象:D={ai,bi|ai為不為0的實數，bi為整數，i=2,?,n} 數據關系:R1={ai，bi} 基本操作：

PrintPolyn(Polyn p)操作結果:輸出多項式p。DestroyPolyn(Polyn p)操作結果:銷毀多項式p。

Polyn CreatePolyn(Polyn head,int m)操作結果:創建一個m項的多項式。Polyn AddPolyn(Polyn pa,Polyn pb)初始條件:多項式鏈表pa,pb存在。

操作結果:創建一新多項式鏈表p，其結點為pa，pb相加。Polyn SubtractPolyn(Polyn pa,Polyn pb)初始條件:多項式鏈表pa，pb存在。

操作結果:創建一新多項式鏈表p，其結點為怕pa，pb相減。ValuePolyn(Polyn head,int x)操作結果:輸入x值，計算并返回多項式的值 }ADT Polynomial

四、詳細設計

1、元素類型、結點類型和指針類型 typedef int Status;typedef struct{ int coef;int expn;}Term;typedef Term ElemType;typedef struct LNode{ ElemType data;//數據域 struct LNode *next;//指針域 }LNode,* LinkList;

2、主函數和其他函數 void main(){ int m,n,a,x;int flag;Polynomial pa,pb,pc;printf(“ 歡迎使用多項式操作程序n”);

//輸出菜單

printf(“n 1: 創建多項式a n”);printf(“n 2: 創建多項式b n”);printf(“n 3: 輸出多項式a n”);printf(“n 4: 輸出多項式b n”);printf(“n 5: 輸出a+b n”);printf(“n 6: 輸出a-b n”);printf(“n 7: 輸出a的導數 n”);printf(“n 8: 輸出b的導數 n”);printf(“n 9: 代入x的值計算a n”);printf(“n 10: 代入x的值計算b n”);printf(“n 11: 輸出a*b n”);printf(“n 12:退出程序 n”);while(a){ printf(“n請選擇操作：”);scanf(“ %d”,&flag);

switch(flag)

{

case 1 :

{

printf(“請輸入a的項數:”);scanf(“%d”,&m);CreatePolyn(pa,m);

break;

}

case 2 :

{

printf(“請輸入b的項數:”);scanf(“%d”,&n);CreatePolyn(pb,n);

break;

}

case 3 :

{

printf(“n 多項式a=”);

PrintPolyn(pa);

break;

}

case 4 :

{

printf(“n 多項式b=”);

PrintPolyn(pb);

break;

} case 5 :

{

AddPolyn(pa,pb,pc);printf(“n a+b=”);

PrintPolyn(pc);

break;

} case 6 :

{

SubtractPolyn(pa,pb,pc);printf(“n a-b=”);

PrintPolyn(pc);

break;

} case 7 :

{

Polynomial_derivatePolyn(pa,pc);

printf(“n 多項式a的導函數為：a'=”);

PrintPolyn(pc);

break;

} case 8 :

{

Polynomial_derivatePolyn(pb,pc);

printf(“n 多項式b的導函數為：b'=”);

PrintPolyn(pc);

break;

} case 9 :

{

printf(“輸入x的值：x=”);

scanf(“%d”,&x);

printf(“n

x=%da=%.3fn”,x,ValuePolyn(pa,x));

break;

} case 10 :

{

printf(“輸入x的值：x=”);

scanf(“%d”,&x);

printf(“n

x=%d，時

時b=%.3fn”,x,ValuePolyn(pb,x));

break;

}

case 11 :

{

MultiplyPolyn(pa,pb,pc);printf(“n a*b=”);

PrintPolyn(pc);

break;

}

case'12':

{

printf(“n 感謝使用此程序！n”);

DestroyPolyn(pa);

DestroyPolyn(pb);

a=0;

break;

} default:

printf(“n 您的選擇錯誤，請重新選擇!n”);

} } }

3、建立一個頭指針為head、項數為m的一元多項式, 建立新結點以接收數據, 調用Insert函數插入結點

Status CreatePolyn(Polynomial &head,int m){ //建立一個頭指針為head、項數為m的一元多項式 int i;LNode *p;p=head=(Polynomial)malloc(sizeof(struct LNode));head->next=NULL;for(i=0;i

printf(“請輸入第%d項的系數與指數:”,i+1);scanf(“%d %d”,&p->data.coef,&p->data.expn);Insert(p,head);//調用Insert函數插入結點 } return OK;}//CreatePolyn

4、求解并建立多項式a+b Status AddPolyn(Polynomial pa,Polynomial pb,Polynomial &pc){ //求解并建立多項式a+b，返回其頭指針 LNode *qa=pa->next;LNode *qb=pb->next;LNode *headc,*hc,*qc;hc=(Polynomial)malloc(sizeof(struct LNode));//建立頭結點 hc->next=NULL;headc=hc;while(qa||qb){ qc=(Polynomial)malloc(sizeof(struct LNode));switch(compare(qa,qb)){ case 1:

{ qc->data.coef=qa->data.coef;qc->data.expn=qa->data.expn;qa=qa->next;break;

} case 0:

{ qc->data.coef=qa->data.coef+qb->data.coef;qc->data.expn=qa->data.expn;qa=qa->next;qb=qb->next;break;

} case-1:

{ qc->data.coef=qb->data.coef;qc->data.expn=qb->data.expn;qb=qb->next;break;

}

} if(qc->data.coef!=0)

{ qc->next=hc->next;hc->next=qc;hc=qc;

} else free(qc);//當相加系數為0時，釋放該結點

} pc=headc;return OK;}

5、求解并建立多項式a-b Status SubtractPolyn(Polynomial pa,Polynomial pb,Polynomial &pc){ //求解并建立多項式a-b，返回其頭指針 LNode *h=pb;LNode *p=pb->next;LNode *pd,*pf;while(p){ //將pb的系數取反 p->data.coef*=-1;p=p->next;} AddPolyn(pa,h,pf);pd=pf;for(p=h->next;p;p=p->next)//恢復pb的系數 p->data.coef*=-1;pc=pd;return OK;} float ValuePolyn(Polynomial head,int x){ //輸入x值，計算并返回多項式的值

LNode *p;int i,t;float sum=0;for(p=head->next;p;p=p->next){ t=1;for(i=p->data.expn;i!=0;)

{ if(i<0){t/=x;i++;} //指數小于0，進行除法 else{t*=x;i--;} //指數大于0，進行乘法

} sum+=p->data.coef*t;} return sum;}

6、求解并建立導函數多項式

Status Polynomial_derivatePolyn(Polynomial P,Polynomial &pc)//求導 {

LNode *p,*pf,*ph;//用于遍歷結點

p=P->next;

ph=(Polynomial)malloc(sizeof(struct LNode));

ph->next=NULL;

//pre=P;

while(p!=NULL)

{

pf=(Polynomial)malloc(sizeof(struct LNode));

if(p->data.expn==0)

{

p=p->next;

//free(p);

//p=pre->next;

}

else

{

pf->data.coef=p->data.coef*p->data.expn;

pf->data.expn=p->data.expn-1;

Insert(pf,ph);

p=p->next;

}

pc=ph;return OK;}

7、求解并建立多項式a*b Status MultiplyPolyn(Polynomial pa,Polynomial pb,Polynomial &pc){ //求解并建立多項式a*b，返回其頭指針 LNode *hf,*pf;LNode *qa=pa->next;LNode *qb=pb->next;hf=(Polynomial)malloc(sizeof(struct LNode));//建立頭結點 hf->next=NULL;for(;qa;qa=qa->next){ for(qb=pb->next;qb;qb=qb->next)

{ pf=(Polynomial)malloc(sizeof(struct LNode));pf->data.coef=qa->data.coef*qb->data.coef;pf->data.expn=qa->data.expn+qb->data.expn;Insert(pf,hf);//調用Insert函數以合并指數相同的項

} } pc=hf;return OK;}

8、函數的調用關系圖

主函數Pa pb pc數meadreturn headc*h項回*h 建立鏈表Polyn CreatePolyn(Polyn head,int m)多項式相加Polyn AddPolyn(Polyn pa,Polyn pb)返回*hc返輸出多項式While{Printf(“”);

四、調試分析

5.1 運行該程序的操作平臺： 5.1.1 硬件要求：

此程序需在一臺PC機上運行,要用INTER或AMD的CPU,其他沒多大要求。5.1.2 軟件要求：

本程序能在Visual C++ 6.0下運行。5.2 錯誤分析：

1、函數名拼寫錯誤

2、括號匹配錯誤

3、變量類型名定義錯誤

4、分號沒有在英文環境下輸出，導致運行出錯

5、參數表出現語法錯誤，函數調用的一組參數之間沒有以逗號隔開，并以一個右括號結束

六、用戶手冊

1、本程序的執行文件為：Cpp1.exe。

2、進入演示程序后即顯示文本方式的用戶界面。

3、根據提示數字執行操作。如輸入數字“1”

4、執行相應命令后顯示操作結果。

七、測試結果

1、最初的界面

2、選擇操作“1”、“2”“3”、“4”，輸入數字得到的結果，即創建多項式a和b

3、a+b

4、a-b

5、a*b

6、求導

7、帶入x值求a，b

八、心得體會

通過這次課程設計，我覺得我們對于《數據結構》的學習不僅包括理論部分的學習，還要勤動手，多實踐。真正將這個程序做出來很不容易，但只要只要用心去做，總會有收獲,特別是當我遇到問題時，通過向同學請教,最后終于找到方法時,并理解代碼的含義時，心中是無比喜悅的。編寫程序中遇到問題再所難免,應耐心探究其中的原因,從出現問題的地方起,并聯系前后程序,仔細推敲,逐個排查.直到最終搞清為止。

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2012數據結構課程設計

第一篇：2012數據結構課程設計

第二篇：數據結構課程設計

第三篇：數據結構課程設計

第四篇：數據結構課程設計

第五篇：數據結構課程設計

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