[DS] Polynomial (다항식)

# Polynomial A(x) = 3x^20 + 2x^5 + 4

- a sum of terms(항), ax^e (x: variable, a: coeffiecient(계수), e: exponent(지수))

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# Operations of Polynomial ADT

- Zero(): 다항식을 0으로 만듦 ::= return 다항식, p(x) = 0

- IsZero(poly): 다항식이 0인지 검사 ::= if(poly) return FALSE

else return True

- Coef(poly, expon): 다항식에서 지수가 expon인 계수를 반환

- Lead_Exp(poly): 다항식에서 가장 큰 차수(지수의 값)를 반환

- Attach(poly, coef, expon): 계수가 coef이고 지수가 expon인 항을 추가

- Remove(poly, expon): 지수가 expon인 항을 제거

- SingleMult(poly, coef, expon): 계수가 coef이고 지수가 expon인 항 하나와 주어진 다항식 poly를 곱함

- Add(poly1, poly2): 주어진 두 다항식을 더함

- Mult(poly1, poly2): 주어진 두 다항식을 곱함

 

 

# Addition between polynomials 다항식의 덧셈

- d(polynomial) = a(polynomial) + b(polynomial)

- 다항식은 전체 다항식이 저장되는 것이 아닌 계수와 지수에 의해 표현됨

- 두 개의 다항식을 더할 때, 지수의 차수가 큰 것부터 순서대로 비교함 → 큰 차수부터 더해 나감

 

 

# Array of polynomial terms

 

#define MAX_TERMS 50

struct polynomial{
  float coef; // 계수
  int expon; // 지수
};

struct polynomial terms[MAX_TERMS];
/*구조체 polynomial을 형식으로하는 이름이 terms인 배열 → 크기는 MAX_TERMS*/
int avail = 0; // 배열의 인덱스를 나타냄

 

 

# Polynomial attach

- 계수가 coef이고 지수가 expon인 항을 추가

void attach(float coefficient,int exponent) {
	if (avail >= MAX_TERMS) {
		printf("Too many terms in the polynomial");
		exit(1);
	}
	terms[avail].coef = coefficient;
	terms[avail++].expon = exponent;
}

 

 

 

# Polynomial add

- D(x) = A(x) + B(x)

- A(x) = 2x^100 + 1

- B(x) = x^4 + 10x^3 + 3x^2 +1

- D(x) = 2x^100 + x^4 + 10x^3 + 3x^2 +2

 

ex) padd(0,1,2,5,&d1,&d2)

  > 0,1 : 첫 번째 polynomial의 시작과 끝 인덱스

  > 2,5 : 첫 번째 polynomial의 시작과 끝 인덱스

  > &d1,&d2 : 두 polynomial을 계산 한 결과는 시작과 끝이 있을 텐데

                   그것은 d1과 d2에 저장되기 때문에 d1, d2의 주소 값을 넘겨줌

void padd(int a1, int a2, int b1, int b2, int *d1, int *d2) {
	float coefficient;
	*d1 = avail; // polynomial의 시작과 끝을 저장할 포인터
	while (a1 <= a2 && b1 <= b2) { // 비교할 항이 남아있는 동안
		if (terms[a1].expon < terms[b1].expon) {
			attach(terms[b1].coef, terms[b1].expon);
			b1++;
		}
		if (terms[a1].expon > terms[b1].expon) {
			attach(terms[a1].coef, terms[a1].expon);
			a1++;
		}
		if (terms[a1].expon == terms[b1].expon) {
			coefficient = terms[a1].coef + terms[b1].coef;
			if (coefficient!=0) {
				attach(coefficient, terms[a1].expon);
			}
			a1++, b1++;
		}
	}
	for (; a1 <= a2; a1++) attach(terms[a1].coef, terms[a1].expon);
	for (; b1 <= b2; b1++) attach(terms[b1].coef, terms[b1].expon);
	*d2 = avail - 1;
}