2025年秦九韶算法

秦九韶算法秦九韶算法 秦九韶算法是一种多项式简化算法 它的算法复杂度是 O n q x a 0 x n a

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秦九韶算法

秦九韶算法是一种多项式简化算法,它的算法复杂度是O(n)

q ( x ) = a 0 x n + a 1 x n − 1 + ⋯ + a n − 1 x + a n q(x) = a_0x^n + a_1x^{n-1}+\cdots + a_{n-1}x + a_n q(x)=a0xn+a1xn1++an1x+an


步骤如下:

b 0 = a 0 b_0=a_0 b0=a0

b 1 = b 0 × x + a 1 b_1=b_0\times x+a_1 b1=b0×x+a1

b 2 = b 1 × x + a 2 b_2=b_1 \times x + a_2 b2=b1×x+a2

⋯ ⋯ \cdots\cdots ⋯⋯

b n = b n − 1 × x + a n b_n=b_{n-1} \times x + an bn=bn1×x+an

b n = q ( x ) b_n=q(x) bn=q(x)


竖式写法:

a i a 0 a 1 … a n b 0 × x … b n − 1 × x b i b 0 b 1 … b n \begin{array}{c|c|ccc} {a_i}&{a_0}&{a_1}&{ \dots }&{a_n}\\\hline{}&{}&{b_0 \times x}&{ \dots }&{b_{n-1} \times x}\\{b_i}&{b_0}&{b_1}&{\dots}&{bn}\\\end{array} aibia0b0a1b0×xb1anbn1×xbn


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代码如下:

#include <iostream> using namespace std; int main() { 
    double a[100],x; // 代表 ai int n; // 输入数据 cout<<"输入项数n:"; cin>>n; cout<<"输入x的值:"; cin>>x; cout<<"输入多项式系数:"<<endl; for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i]; // 秦九韶算法计算结果  int sum=a[0]; // 也可以用一个数组b[]来代表bi for(int i=1;i<n;i++) { 
    sum*=x; sum+=a[i]; } cout<<"结果:"<<sum; /* 用数组b[]的写法如下: int b[100]; b[0]=a[0]; for(int i=1;i<=n;i++) { b[i]=b[i-1] * x + a[i]; } cout<<b[n]; */ return 0; } 

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运行结果:

在这里插入图片描述

其实还可以这样考虑:

原多项式为

q ( x ) = a 0 x n + a 1 x n − 1 + ⋯ + a n − 1 x + a n q(x) = a_0x^n + a_1x^{n-1}+\cdots + a_{n-1}x + a_n q(x)=a0xn+a1xn1++an1x+an

我们改变一下多项式的格式

Q ( x ) = a 0 + a 1 x + ⋯ + a n − 1 x n − 1 + a n x n Q(x) = a_0 + a_1x+\cdots + a_{n-1}x^{n-1} + a_nx^n Q(x)=a0+a1x++an1xn1+anxn

f ( n ) = x n f(n)=x^n f(n)=xn ,则多项式变为

Q ( x ) = a 0 × f ( 0 ) + a 1 × f ( 1 ) + ⋯ + a n − 1 × f ( n − 1 ) + a × f ( n ) Q(x) = a_0 \times f(0) + a_1 \times f(1)+\cdots + a_{n-1} \times f(n-1) + a \times f(n) Q(x)=a0×f(0)+a1×f(1)++an1×f(n1)+a×f(n)

显然 f ( n ) = f ( n − 1 ) × x f(n)=f(n-1) \times x f(n)=f(n1)×x,这样通过对 f ( n ) f(n) f(n)的改变来进行迭代完成多项式计算

代码如下:

讯享网#include <iostream> using namespace std; int main() { 
    double a[100],x; // 代表 ai int n; // 输入数据 cout<<"输入项数n:"; cin>>n; cout<<"输入x的值:"; cin>>x; cout<<"输入多项式系数:"<<endl; for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i]; // 计算  int f=1; // f(n),也可以考虑用数组f[] int sum=0; for(int i=0;i<n;i++) { 
    sum+=a[i]*f; f*=x; } cout<<f/x<<endl; cout<<sum; /* 用数组f[]的写法如下: int f[100]; f[0]=1; sum=a[0]; for(int i=1;i<n;i++) { f[i]*=f[i-1]*x; sum+=a[i]*f[i]; } cout<<sum; */ return 0; } 
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