C語言課程設計任務書

1、信息科學與工程學院綜合設計報告書課程名稱：C語言課程設計班 級：學 號：姓 名：指導教師：.2-3目 錄（一） 需求分析1 設計題目；2用戶操作流程；3 數(shù)據(jù)處理流程；（二） 概要設計 4-51. 系統(tǒng)總體設計框架；2 系統(tǒng)功能模塊圖；（三） 詳細設計5-111. 主要功能模塊的算法設計思路；2. 工作流程圖；（四） 主要源程序代碼 12-211.完整源程序清單及關鍵注釋；（五） 調(diào)試分析過程描述 21-241 測試數(shù)據(jù)、測試輸出結果；2 對程序調(diào)試過程中存在問題的思考；六)課程設計小結 24-251 包括課程設計過程中的學習體會與收獲；2. 對C語言和本課程設計的認識以及自己的建議等內(nèi)容。一

2、、 需求分析1、設計題目：編程實現(xiàn)以下功能：(1) 分別輸入一元多項式pn (x)和Q n (x)。從鍵盤輸入一元多項式中各項的系數(shù)和指數(shù)，并用單鏈表 加以表示。(2) 分別對一元多項式pn (x)和 Q n (x)進行升幕排序。( 3) 將一元多項式中各子項按照指數(shù)從小到大的順序排序。(4) 分別輸出一元多項式pn (x)和Q n (x)。(5) 將用單鏈表表示的一元多項式輸出，即打印多項式的系數(shù) 和指數(shù)。(6) 任意輸入一個實數(shù)xO,分別求出一元多項式pn (x0)和Q n(x0)的值。(7) 已知有兩個一元多項式分別為 Pn (x)和Qn (x)，求出兩個多 項式的和(8) R n (x

3、)和差T n (x)，分別用單鏈表表示 R n (x)和T n (x)，并將二者輸出,(R n (x)=P n (x)+Q n (x), T n (x)=P n (x)-Q n (x)2、用戶操作流程 :(1) 進入歡迎及界面。(2) 根據(jù)提示選擇需要的功能。(3) 根據(jù)提示輸入數(shù)據(jù) .(4) 選擇函數(shù)輸出運行結果。(5) 退出本系統(tǒng)。3、數(shù)據(jù)處理流程(1) 輸入數(shù)據(jù)，通過鏈表存儲 P(x) 和 Q(x) 的指數(shù)和系數(shù)。(2) 通過冒泡排序法對 P(x) 和 Q(x) 進行升冪排序。(3)輸入xO,通過指針將其帶入P(x)和Q(x)的表達式求出具 體的數(shù)值。( 4) 通過鏈表對兩個多項式求和求

4、差。(5) 通過鏈表輸出運行結果。概要設計1、系統(tǒng)總體設計框架：功能選擇函數(shù)輸入數(shù)據(jù)函數(shù)主程序升幕函數(shù)賦值函數(shù)求差求和函數(shù)輸出結果函數(shù)2、系統(tǒng)功能模塊（1）功能選擇函數(shù)：通過輸入對應功能的數(shù)字，進行多項 式的運算。該函數(shù)在主函數(shù)中調(diào)用。（2）輸入數(shù)據(jù)函數(shù)：通過建立單鏈表，輸入兩個多項式的 各項指數(shù)和系數(shù)。（3）升幕函數(shù)：通過冒泡排序法對兩個多項式進行升幕排 序。（4）求和求差函數(shù)：定義空鏈用來存儲結果，將兩個多項 式相加減。（5）輸出函數(shù)：輸出上一步的運行結果。三、詳細設計 一元多項式的表示在計算機內(nèi)可以用鏈表來表示， 為了節(jié)省存儲 空間，只存儲多項式中系數(shù)非零的項。 鏈表中的每一個結點存放多

5、項 式的一個系數(shù)非零項，它包含三個域，分別存放該項的系數(shù)、指數(shù)以 及指向下一個多項式項結點的指針。 創(chuàng)建一元多項式鏈表， 對一元多 項式的運算中會出現(xiàn)的各種可能情況進行分析， 實現(xiàn)一元多項式的相 加、相減操作。多項式相加的運算規(guī)則是： 兩個多項式中所有指數(shù)相同的項的對 應系數(shù)相加，若和部位零，則構成“和多項式”中的一項；所有指數(shù) 不相同的的項均 “復抄”到“和多項式” 中。以單鏈表作為存儲結構， 并且“和多項式”中的節(jié)點無需另外生成，則可看做是將多項式 Q 加到多項式 P 中，由此得到下列運算規(guī)則：若p-expvq-exp,則結點p所指的結點應是“和多項式”中的一 項，令指針 p 后移。若p-

6、expvq-exp,則結點q所指的結點應是“和多項式”中的 一項，將結點 q 插入在結點 p 之前，且令指針 q 在原來的鏈表上后移。若p-exp=q-exp,貝卩將兩個結點的系數(shù)相加，當和不為零是修 改結點 p 的系數(shù)，釋放 q 結點；若和為零，則“和多項式”中無 o此項，從P中p結點，同時釋放p和q結點多項式相減運算規(guī)則同加法。設計思路：實現(xiàn)的方法是先定義多項式結點的結構， 該多項式每個結點由三 個元素：輸入的系數(shù)、輸入的指數(shù)、以及指向下一個結點的指針構成。 該鏈表采用鏈式存儲結構。 然后通過多次的輸入， 依次得到兩個一元 多項式的各個項的系數(shù)與指數(shù)。 該輸入以零結尾。 然后通過對結點的

7、判斷是否為零后，進行運算或者終止的操作。再初始化一個鏈表LC，將LC的各項系數(shù)和指數(shù)的指針指向LA+LB所得的結果的值，完成了 最后的輸出。( 1)定義結構體 struct結構體為表示一個對象的不同屬性提供了連貫一致的方法， 結構 體類型的說明從關鍵詞 struct 開始，成員可以由各種數(shù)據(jù)類型混合 構成，成員甚至還可以是數(shù)組或者其他類型的結構，但是，結構體中 不能包含自身定義類型的成員。使用 typedef 和 struct 定義的新類 型名稱，其用途與內(nèi)建類型的名稱相同，可以用來：聲明和初始化結 構體變量；創(chuàng)建并根據(jù)自己的意愿初始化結構數(shù)組；(2) 單鏈表的建立 單鏈表有兩個域， data

8、 域和 next 域，一個是存放數(shù)據(jù)，一個是存放 指針而且指向它的后繼。并且還有個head，稱表結點，它一般不存放數(shù)據(jù)，只是做個特殊標記。表的結束是NULL也就是最后的那個鏈域 next 為空單鏈表的插入運算有兩種，一種是頭插法，另一種是尾插法，這里運用的是尾插法（3）一元多項式的建立 輸入多項式采用插頭的方式， 輸入多項式中一個項的系數(shù)和指數(shù)， 就 產(chǎn)生一個新的節(jié)點，建立起它的右指針，并用頭節(jié)點指向它；為了判 斷一個多項式是否結束，定義一個結束標志，并輸入非 0 時就繼續(xù)， 當輸入 0 時，就結束一個多項式的輸入（4）顯示一元多項式如果系數(shù)是大于 0 的話就輸出 +系數(shù) x 指數(shù)形式；如果系

9、數(shù)小于 0 的 話輸出系數(shù) x 指數(shù)形式；如果指數(shù)為 0 的話，直接輸出系數(shù)；如果系 數(shù)是的話就直接輸出+X；如果系數(shù)是-1的話直接輸出-X輸出多項式 （ 5）一元多項式的加法計算它從兩個多項式的頭部開始， 兩個多項式的某一項都不為空時， 如果 數(shù)相等的話，系數(shù)就應該相加；相加的和不為 0 的話，用頭插法建立 一個新的節(jié)點。 p 的指數(shù)小于 q 的指數(shù)的話，就應該復制 q 節(jié)點到多 項式中。p的指數(shù)大于q的指數(shù)的話，就應該復制p節(jié)點到多形式中。 當?shù)诙€多項式為空時， 第一個多項式不為空時， 將第一個多項式用 心節(jié)點產(chǎn)生。當?shù)谝粋€多項式為空，第二個多項式不為空時，將第二 個多項式用新節(jié)點產(chǎn)生（

10、6）一元多項式的減法計算 它從兩個多項式的頭部開始， 兩個多項式的某一項都不為空時， 如果 數(shù)相等的話，系數(shù)就應該相減；相加的和不為 0 的話，用頭插法建立 一個新的節(jié)點。 p 的指數(shù)小于 q 的指數(shù)的話，就應該復制 q 節(jié)點到多 項式中。p的指數(shù)大于q的指數(shù)的話，就應該復制p節(jié)點到多形式中。 并且建立的節(jié)點的系數(shù)為原來的相反數(shù)； 當?shù)诙€多項式為空時， 第 一個多項式不為空時， 將第一個多項式用心節(jié)點產(chǎn)生。 當?shù)谝粋€多項 式為空，第二個多項式不為空時，將第二個多項式用新節(jié)點產(chǎn)生，并 且建立的節(jié)點系數(shù)為原來的相反數(shù)。數(shù)學模型：在數(shù)學上，一個一元多項式 Pn(x) 可按升冪寫成 ：R(X)= P

11、 0+PiX+P2X2+pnXn它由n+1個系數(shù)唯一確定，因此，在計算機中它可用一個線性表 P來 表示：P= ( Po ,Pl,P2, ,P n)每一項的指數(shù) i 隱含在其系數(shù) Pi 的序號里，每一項的值順序為各個 多項式的系數(shù)值。加法模型：假設Qm(X)是一元m次多項式，同樣可用線性表 Q來表示：Q=(q,qi,q2,qm)不失一般性，設mvn,則兩個多項式相加的結果Rn(x)=P(x)+Q(x)也可 用線性表R來表示，為了更具一般性，設nm ,相加的結果也可以用單 鏈表來表示，規(guī)則是相同指數(shù)的項的系數(shù)相加，所以 P(x)+Q(x)=(po+q0,pi+qiPm+qm, pm+1Pn),例如

12、：P(x)=2x 4+5x2+3x+1,Q(x)=3x 2+1,相加后 R(x)= 2x 4+8x2+3x+2,用一維 向量表表示分別為( 1, 3, 5, 0, 2) +(1, 0,3 ,) =(2,3,8,0 , 2),寫成數(shù)學形式即為2x4+8x2+3x+2,結論正確。減法模型同加法模型具體函數(shù)模塊的流程圖：功能選擇模塊:輸入數(shù)據(jù)函數(shù):四、主要源程序代碼#include #include #include typedef struct duoxiangshiint coef;int exp; struct duoxiangshi *next;DXS;int getNum()int num

13、;printf( 輸入選擇功能對應的數(shù)字 : ); scanf(%d, &num);return num;void fun1( DXS *PHEAD, DXS *QHEAD )int zs, xs;/ 定義指數(shù)系數(shù)printf( 請輸入 P(x) 中各項的系數(shù)和指數(shù) n); scanf(%d %d, &xs, &zs);while( zs != 0 | xs != 0 )DXS *p = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); p-coef = xs;p-exp = zs; PHEAD-next = p; p-next = NULL;PHEAD = PHEAD-next; sca

14、nf(%d %d, &xs, &zs);printf( 請輸入 Q(x) 中各項的系數(shù)和指數(shù) n); scanf(%d %d, &xs, &zs);while( zs != 0 |xs != 0 )DXS *p = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); p-coef = xs;p-exp = zs; QHEAD-next = p; p-next = NULL;QHEAD = p; scanf(%d %d, &xs, &zs);printf( 輸入 5 顯示結果 n);void fun2( DXS *PHEAD, DXS *QHEAD )/ 升冪排序 DXS *p, *q;/鏈表

15、的冒泡排序p = PHEAD-next;for( p; p != NULL; p = p-next )for( q = p-next; q != NULL; q = q-next )if( p-exp q-exp )int temp;temp = p-coef; p-coef = q-coef; q-coef = temp; temp = p-exp; p-exp = q-exp; q-exp = temp;p = QHEAD-next;for( p; p != NULL; p = p-next )for( q = p-next; q != NULL; q = q-next )if( p-ex

16、p q-exp )int temp;temp = p-coef; p-coef = q-coef; q-coef = temp; temp = p-exp; p-exp = q-exp; q-exp = temp;printf( 輸入 5 顯示結果。 n);void fun5( DXS *PHEAD, DXS *QHEAD )printf( 當前保存的 P(x),Q(x) 序列如下 :n); printf(P(x)=);while( PHEAD-next != NULL )PHEAD = PHEAD-next;prin tf(%d*xA%d, PHEAD-coef, PHEAD-exp); i

17、f( PHEAD-next != NULL )printf( + );printf(n);printf(Q(x)=);while( QHEAD-next != NULL )QHEAD = QHEAD-next;prin tf(%d*xA%d, QHEAD-coef, QHEAD-exp); if( QHEAD-next != NULL )printf( + );printf(nn);void fun4( DXS *PHEAD, DXS *QHEAD )int x0;double sum;printf(輸入 x 的值: );scanf(%d, &x0);sum = 0;while( PHEAD-

18、next != NULL )PHEAD = PHEAD-next;sum += PHEAD-coef * pow( x0, PHEAD-exp );printf(P(x) = %.0lfn, sum);sum = 0;while( QHEAD-next != NULL )QHEAD = QHEAD-next;sum += QHEAD-coef * pow( x0, QHEAD-exp ); printf(Q(x0) = %.0lfnn, sum);void fun3( DXS *PHEAD, DXS *QHEAD )/ 求兩個多項式的和差 fun2( PHEAD, QHEAD );/ 先進行升

19、冪排序DXS *RHEAD, *THEAD;RHEAD = (DXS*) malloc(sizeof(DXS);THEAD = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); RHEAD-next = NULL;THEAD-next = NULL;DXS *p = PHEAD, *q = QHEAD;/ 多項式相加DXS *r = RHEAD;p = p-next;q = q-next;while( p != NULL & q != NULL )/當兩個序列都有數(shù)值時DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS);if ( p-exp = q-exp )/t-coe

20、f = p-coef + q-coef; t-exp = p-exp;p = p-next;q = q-next;else if( p-exp exp )/Pt-coef = p-coef;t-exp = p-exp;p = p-next;else if( p-exp q-exp )/Pt-coef = q-coef;指數(shù)相同的情況的指數(shù)小于Q的指數(shù)的指數(shù)大于Q的指數(shù)t-exp = q-exp; q = q-next;r-next = t;r = r-next; r-next = NULL;while ( p != NULL )/ 當只有一個序列有數(shù)值時 DXS *t = (DXS*) mal

21、loc(sizeof(DXS); t-coef = p-coef;t-exp = p-exp; r-next = t;r = r-next;r-next = NULL;p = p-next; while ( q != NULL )DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); t-coef = q-coef;t-exp = q-exp; r-next = t;r = r-next;r-next = NULL;q = q-next;r = RHEAD; printf(R(x) = ); while( r-next != NULL )r = r-next;if (r-coe

22、f=0)if(r!=RHEAD-next)printf( + );prin tf(%d*xA%d,r-coef,r-exp);elseprintf( - %d*xA%d,-1*r-coef,r-exp);printf(nn);/ 多項式相減 p = PHEAD;q = QHEAD; DXS *T = THEAD;p = p-next;q = q-next;while( p != NULL & q != NULL )DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS);if ( p-exp = q-exp )t-coef = p-coef - q-coef; t-exp = p-

23、exp;p = p-next;q = q-next;else if( p-exp exp )t-coef = p-coef; t-exp = p-exp; p = p-next;else if( p-exp q-exp )t-coef = -1 * q-coef; t-exp = q-exp;q = q-next;T-next = t;T = T-next;T-next = NULL;while ( p != NULL )DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); t-coef = p-coef;t-exp = p-exp;T-next = t;T = T-next

24、;T-next = NULL;p = p-next;while ( q != NULL )DXS *t = (DXS*) malloc(sizeof(DXS); t-coef = -1 * q-coef;t-exp = q-exp;T-next = t;T = T-next;T-next = NULL;q = q-next;T = THEAD;/ 消除系數(shù)為 0 項 while ( T-next != NULL )if( T-next-coef = 0 )T-next = T-next-next;T = T-next;if( T = NULL )break;T = THEAD;printf(T

25、(x) = );while( T-next != NULL )T = T-next;if( T-coef =0 )if(T!=THEAD-next) printf( + );prin tf(%d*xA%d,T-coef,T-exp);elseprin tf( - %d*xA%d, -1 * T-coef, T-exp);if (THEAD-next=NULL)printf(0n);printf(n);void menu() printf(n);printf(1.分別輸入 Pn(x)和 Qn(x)。n);printf(2.分別對Pn(x)和Qn(x)進行升幕排序。n);printf(3.分別求出

26、 Pn(x) 和 Qn(x) 的和差。 n);Pn(x) 和 Qn(x) 的值。 n);printf(4.任意輸入一個實數(shù) x, 分別求出一元多項式n);printf(5.分別輸出上一步運行結果的 Pn(x) 和 Qn(x)printf(n);printf(If you want to exit the system,please input 0.n); int main()printf(Welcome to the menun); menu();int num;num = getNum();if ( num = 0 )printf(nExit the system,goodbyen);DXS

27、 *PHEAD, *QHEAD;PHEAD = (DXS *)malloc(sizeof(DXS);QHEAD = (DXS *)malloc(sizeof(DXS);PHEAD-next = NULL;QHEAD-next = NULL;while ( num )switch ( num )case 1:fun1( PHEAD, QHEAD ); break;case 2:fun2( PHEAD, QHEAD ); break;case 3:fun3( PHEAD, QHEAD ); break;case 4:fun4( PHEAD, QHEAD ); break;case 5:fun5(

28、PHEAD, QHEAD ); break;default:printf( 輸入錯誤 , 請重新輸入 nn);num = getNum();if ( num = 0 )printf(nExit the system,goodbye!n);return 0;五、調(diào)試分析過程描述 測試數(shù)據(jù)及實驗過程： 1、歡迎界面以及選擇功能 1 和功能 5 得到的結果： 2、調(diào)用功能 2 對應的函數(shù)并輸出結果2、調(diào)用功能 2 對應的函數(shù) ：3、調(diào)用功能 3 對應的函數(shù)：4、調(diào)用功能 4 對應的函數(shù)：5、退出本系統(tǒng)：調(diào)試：當輸入的兩個多項式相同時，相減結果應為0,但T (X)顯示的是0*x4。此時應當修改功能函數(shù)，當指數(shù)相同系數(shù)也相同的項相減 時，釋放 p,q 指針所指向的結點，輸出 0。修正常改程序后，正常輸 出。在此之前也遇到了一些問題，同樣是減法函數(shù)，如果 P,Q 中相同 指數(shù)對應的項相減時負數(shù)， 剛開始輸出的是“+ -x”, 即加上負的差值， 通過修改代碼，在原先函數(shù)功能的基礎上增加判斷條件：If(T-coef=o)if(T!=THEAD-next)printf( “ + ” );printf( “ d*xA%d,T-coef,T-exp);elseprintf( “ - %d*xA%d ” ，-1*T-coef,T-e