编写算法,输入整数n(1<=n<=1000),x(1<=x<=1000)和ai(i=0,1,2,3,…n)的值,设计时间复杂度小于O(n2)的算法,求一元多项式的值
时间: 2024-09-15 16:09:42 浏览: 138
为了计算一元多项式的值,我们可以使用霍纳法则(Horner's Rule),这是一种高效的多项式求值算法。霍纳法则的核心思想是将多项式 P(x) 表示为以下形式:
P(x) = a0 + x(a1 + x(a2 + ... + x(an-1 + anx)...))
这种形式称为嵌套形式,它能够保证多项式求值的计算次数为 n 次,即时间复杂度为 O(n),满足你的要求。
以下是使用霍纳法则计算一元多项式值的算法步骤:
1. 初始化结果 result 为最高次项系数 an。
2. 从次高次项系数 an-1 开始,一直迭代到常数项 a0。
3. 在每次迭代中,将 result 乘以 x 并加上当前的系数。
4. 最终 result 中存储的值即为多项式在 x 处的值。
伪代码如下:
```
function HornerPolynomialEvaluation(a[], x):
result = a[n] // 从最高次项系数开始
for i from n-1 to 0:
result = result * x + a[i] // 每次迭代都乘以 x 并加上当前系数
return result
```
其中,`a[]` 是存储多项式系数的数组,`a[0]` 是常数项,`a[n]` 是最高次项系数,`x` 是给定的值,`n` 是多项式的阶数。
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用C++编写算法,输入整数n(1<=n<=1000),x(1<=x<=1000)和ai(i=0,1,2,3,…n)的值,设计时间复杂度小于O(n2)的算法,求一元多项式
在C++中,对于给定的一元多项式 \( P(x) = a_0 + a_1x + a_2x^2 + \cdots + a_nx^n \),如果你需要计算该多项式的值,可以使用线性时间复杂度(O(n))的多项式求值算法。这个算法利用了数学上多项式乘法的性质,称为 Horner's 方法(霍纳法则)。
```cpp
#include <iostream>
// 计算多项式P(x)的值,a[]存储系数,n是多项式的阶数
int evaluatePolynomial(int a[], int n, int x) {
int result = a[0]; // 初始化结果为常数项
for (int i = 1; i <= n; ++i) { // 从最高次项开始到一次项
result = result * x + a[i]; // 按照霍纳法则更新结果
}
return result;
}
int main() {
int n, x;
std::cout << "请输入多项式的阶数n(1 <= n <= 1000): ";
std::cin >> n;
std::cout << "请输入变量x的值(1 <= x <= 1000): ";
std::cin >> x;
// 假设你已经有了一个长度为n+1的一维数组a存储了多项式的系数
int* coefficients = new int[n + 1];
// ... (在这里读取或者初始化系数)
int polynomial_value = evaluatePolynomial(coefficients, n, x);
std::cout << "多项式P(" << x << ") 的值为: " << polynomial_value << std::endl;
delete[] coefficients; // 别忘了释放内存
return 0;
}
```
在这个例子中,输入多项式的系数并传递给`evaluatePolynomial`函数,然后输出多项式在特定x值下的值。算法的时间复杂度保持在O(n)。
已知有n个动物朋友排成一排,每个动物朋友都有一个正整数的快乐值,涛涛每次会和连续的动物朋友玩,并且获得这些动物朋友快乐值的和的快乐,而涛涛是个完美主义者,他觉得快乐值刚好是m时候才是快乐的,现在请问有多少种选择方式,使得所选的连续的动物朋友的快乐值刚好为m。 输入描述: 第一行输入n(1<=n<=1e6)和m(1<=m<=1e6)。 第二行输入n个正整数,第i个代表第i个动物朋友的快乐值。(1<=ai<=1e5) 输出描述: 一个整数,表示可能存在的选法数量,如果没有,就输出0;用c++来写代码
以下是用 C++ 编写的代码实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_map>
using namespace std;
int count_choices(int n, int m, vector<int>& happiness) {
unordered_map<int, int> prefixSumCount;
int count = 0;
int prefixSum = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
prefixSum += happiness[i];
if (prefixSum == m) {
count++;
}
if (prefixSumCount.find(prefixSum - m) != prefixSumCount.end()) {
count += prefixSumCount[prefixSum - m];
}
prefixSumCount[prefixSum]++;
}
return count;
}
int main() {
int n, m;
cin >> n >> m;
vector<int> happiness(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> happiness[i];
}
int result = count_choices(n, m, happiness);
cout << result << endl;
return 0;
}
```
这段代码首先读取输入的 n 和 m,然后读取 n 个动物朋友的快乐值。接下来,调用 `count_choices` 函数来计算可能的选择方式的数量,并将结果输出。
希望对你有所帮助!如果还有其他问题,请随时提问。
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