C#,数值计算——多项式计算,Poly的计算方法与源程序

1 文本格式

using System;
using System.Text;

namespace Legalsoft.Truffer
{
    /// <summary>
    /// operations on polynomials
    /// </summary>
    public class Poly
    {
        /// <summary>
        /// polynomial c[0]+c[1]x+c[2]x^2+ ... + c[n-2]x^n-2 + c[n-1]x^n-1
        /// </summary>
        private double[] c { get; set; }

        /// <summary>
        /// Construct polynomial
        /// </summary>
        /// <param name="cc"></param>
        public Poly(double[] cc)
        {
            this.c = cc;
        }

        public double poly(double x)
        {
            int j;
            double p = c[j = c.Length - 1];
            while (j > 0)
            {
                p = p * x + c[--j];
            }
            return p;
        }

        public String toString()
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder(32);
            int j = c.Length - 1;
            sb.Append(String.Format("%fx^%d", c[j], j));
            j--;
            for (; j != 0; j--)
            {
                sb.Append(String.Format("%+fx^%d", c[j], j));
            }
            sb.Append(String.Format("%+f ", c[0]));
            return sb.ToString().Substring(0);
        }

        /// <summary>
        /// Build Polynomial from roots 
        /// </summary>
        /// <param name="z"></param>
        /// <returns></returns>
        /// <exception cref="Exception"></exception>
        public static Poly buildFromRoots(Complex[] z)
        {
            for (int i = 0; i < z.Length; i++)
            {
                bool found = false;
                for (int j = 0; j < z.Length; j++)
                {
                    //if (z[i].re == z[j].re && z[i].im == -z[j].im)
                    if (Math.Abs(z[i].re - z[j].re) <= float.Epsilon && Math.Abs(z[i].im - (-z[j].im)) <= float.Epsilon)
                    {
                        found = true;
                        break;
                    }
                }
                if (!found)
                {
                    throw new Exception("Roots must be conjugate");
                }
            }

            Complex[] c = new Complex[z.Length + 1];
            c[0] = z[0].neg();
            c[1] = new Complex(1, 0);
            for (int i = 1; i < z.Length; i++)
            {
                Complex d = c[0];
                c[0] = c[0].mul(z[i].neg());
                for (int j = 1; j < i + 1; j++)
                {
                    Complex dd = c[j];
                    c[j] = d.sub(z[i].mul(c[j]));
                    d = dd;
                }
                c[i + 1] = d;
            }
            double[] cc = new double[c.Length];
            for (int i = 0; i < cc.Length; i++)
            {
                cc[i] = c[i].re;
            }
            return new Poly(cc);
        }

        /// <summary>
        /// Build Polynomial from roots 
        /// </summary>
        /// <param name="z"></param>
        /// <returns></returns>
        public static Poly buildFromRoots(double[] z)
        {
            double[] c = new double[z.Length + 1];
            c[0] = -z[0]; c[1] = 1;
            for (int i = 1; i < z.Length; i++)
            {
                double d = c[0];
                c[0] *= -z[i];
                for (int j = 1; j < i + 1; j++)
                {
                    double dd = c[j];
                    c[j] = d - z[i] * c[j];
                    d = dd;
                }
                c[i + 1] = d;
            }

            return new Poly(c);
        }

        /// <summary>
        /// Given the coefficients of a polynomial of degree nc as an array c[0..nc] of
        /// size nc+1 (with c[0] being the constant term), and given a value x, this
        /// routine fills an output array pd of size nd+1 with the value of the
        /// polynomial evaluated at x in pd[0], and the first nd derivatives at x in
        /// pd[1..nd].
        /// </summary>
        /// <param name="c"></param>
        /// <param name="x"></param>
        /// <param name="pd"></param>
        public static void ddpoly(double[] c, double x, double[] pd)
        {
            int nc = c.Length - 1;
            int nd = pd.Length - 1;
            double cnst = 1.0;
            pd[0] = c[nc];
            for (int j = 1; j < nd + 1; j++)
            {
                pd[j] = 0.0;
            }
            for (int i = nc - 1; i >= 0; i--)
            {
                int nnd = (nd < (nc - i) ? nd : nc - i);
                for (int j = nnd; j > 0; j--)
                {
                    pd[j] = pd[j] * x + pd[j - 1];
                }
                pd[0] = pd[0] * x + c[i];
            }
            for (int i = 2; i < nd + 1; i++)
            {
                cnst *= i;
                pd[i] *= cnst;
            }
        }

        /// <summary>
        /// Given the coefficients of a polynomial of degree nc as an array c[0..nc] of
        /// size nc+1 (with c[0] being the constant term), and given a value x, this
        /// routine fills an output array pd of size nd+1 with the value of the
        /// polynomial evaluated at x in pd[0], and the first nd derivatives at x in
        /// pd[1..nd].
        /// </summary>
        /// <param name="u"></param>
        /// <param name="v"></param>
        /// <param name="q"></param>
        /// <param name="r"></param>
        /// <exception cref="Exception"></exception>
        public static void poldiv(double[] u, double[] v, double[] q, double[] r)
        {
            int n = u.Length - 1;
            int nv = v.Length - 1;
            //while (nv >= 0 && v[nv] == 0.0)
            while (nv >= 0 && Math.Abs(v[nv]) <= float.Epsilon)
            {
                nv--;
            }
            if (nv < 0)
            {
                throw new Exception("poldiv divide by zero polynomial");
            }

            //r = u;
            r = Globals.CopyFrom(u);
            //q.assign(u.Length, 0.0);
            for (int k = n - nv; k >= 0; k--)
            {
                q[k] = r[nv + k] / v[nv];
                for (int j = nv + k - 1; j >= k; j--)
                {
                    r[j] -= q[k] * v[j - k];
                }
            }
            for (int j = nv; j <= n; j++)
            {
                r[j] = 0.0;
            }
        }

    }
}
 

2 代码格式

using System;
using System.Text;

namespace Legalsoft.Truffer
{
    /// <summary>
    /// operations on polynomials
    /// </summary>
    public class Poly
    {
        /// <summary>
        /// polynomial c[0]+c[1]x+c[2]x^2+ ... + c[n-2]x^n-2 + c[n-1]x^n-1
        /// </summary>
        private double[] c { get; set; }

        /// <summary>
        /// Construct polynomial
        /// </summary>
        /// <param name="cc"></param>
        public Poly(double[] cc)
        {
            this.c = cc;
        }

        public double poly(double x)
        {
            int j;
            double p = c[j = c.Length - 1];
            while (j > 0)
            {
                p = p * x + c[--j];
            }
            return p;
        }

        public String toString()
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder(32);
            int j = c.Length - 1;
            sb.Append(String.Format("%fx^%d", c[j], j));
            j--;
            for (; j != 0; j--)
            {
                sb.Append(String.Format("%+fx^%d", c[j], j));
            }
            sb.Append(String.Format("%+f ", c[0]));
            return sb.ToString().Substring(0);
        }

        /// <summary>
        /// Build Polynomial from roots 
        /// </summary>
        /// <param name="z"></param>
        /// <returns></returns>
        /// <exception cref="Exception"></exception>
        public static Poly buildFromRoots(Complex[] z)
        {
            for (int i = 0; i < z.Length; i++)
            {
                bool found = false;
                for (int j = 0; j < z.Length; j++)
                {
                    //if (z[i].re == z[j].re && z[i].im == -z[j].im)
                    if (Math.Abs(z[i].re - z[j].re) <= float.Epsilon && Math.Abs(z[i].im - (-z[j].im)) <= float.Epsilon)
                    {
                        found = true;
                        break;
                    }
                }
                if (!found)
                {
                    throw new Exception("Roots must be conjugate");
                }
            }

            Complex[] c = new Complex[z.Length + 1];
            c[0] = z[0].neg();
            c[1] = new Complex(1, 0);
            for (int i = 1; i < z.Length; i++)
            {
                Complex d = c[0];
                c[0] = c[0].mul(z[i].neg());
                for (int j = 1; j < i + 1; j++)
                {
                    Complex dd = c[j];
                    c[j] = d.sub(z[i].mul(c[j]));
                    d = dd;
                }
                c[i + 1] = d;
            }
            double[] cc = new double[c.Length];
            for (int i = 0; i < cc.Length; i++)
            {
                cc[i] = c[i].re;
            }
            return new Poly(cc);
        }

        /// <summary>
        /// Build Polynomial from roots 
        /// </summary>
        /// <param name="z"></param>
        /// <returns></returns>
        public static Poly buildFromRoots(double[] z)
        {
            double[] c = new double[z.Length + 1];
            c[0] = -z[0]; c[1] = 1;
            for (int i = 1; i < z.Length; i++)
            {
                double d = c[0];
                c[0] *= -z[i];
                for (int j = 1; j < i + 1; j++)
                {
                    double dd = c[j];
                    c[j] = d - z[i] * c[j];
                    d = dd;
                }
                c[i + 1] = d;
            }

            return new Poly(c);
        }

        /// <summary>
        /// Given the coefficients of a polynomial of degree nc as an array c[0..nc] of
        /// size nc+1 (with c[0] being the constant term), and given a value x, this
        /// routine fills an output array pd of size nd+1 with the value of the
        /// polynomial evaluated at x in pd[0], and the first nd derivatives at x in
        /// pd[1..nd].
        /// </summary>
        /// <param name="c"></param>
        /// <param name="x"></param>
        /// <param name="pd"></param>
        public static void ddpoly(double[] c, double x, double[] pd)
        {
            int nc = c.Length - 1;
            int nd = pd.Length - 1;
            double cnst = 1.0;
            pd[0] = c[nc];
            for (int j = 1; j < nd + 1; j++)
            {
                pd[j] = 0.0;
            }
            for (int i = nc - 1; i >= 0; i--)
            {
                int nnd = (nd < (nc - i) ? nd : nc - i);
                for (int j = nnd; j > 0; j--)
                {
                    pd[j] = pd[j] * x + pd[j - 1];
                }
                pd[0] = pd[0] * x + c[i];
            }
            for (int i = 2; i < nd + 1; i++)
            {
                cnst *= i;
                pd[i] *= cnst;
            }
        }

        /// <summary>
        /// Given the coefficients of a polynomial of degree nc as an array c[0..nc] of
        /// size nc+1 (with c[0] being the constant term), and given a value x, this
        /// routine fills an output array pd of size nd+1 with the value of the
        /// polynomial evaluated at x in pd[0], and the first nd derivatives at x in
        /// pd[1..nd].
        /// </summary>
        /// <param name="u"></param>
        /// <param name="v"></param>
        /// <param name="q"></param>
        /// <param name="r"></param>
        /// <exception cref="Exception"></exception>
        public static void poldiv(double[] u, double[] v, double[] q, double[] r)
        {
            int n = u.Length - 1;
            int nv = v.Length - 1;
            //while (nv >= 0 && v[nv] == 0.0)
            while (nv >= 0 && Math.Abs(v[nv]) <= float.Epsilon)
            {
                nv--;
            }
            if (nv < 0)
            {
                throw new Exception("poldiv divide by zero polynomial");
            }

            //r = u;
            r = Globals.CopyFrom(u);
            //q.assign(u.Length, 0.0);
            for (int k = n - nv; k >= 0; k--)
            {
                q[k] = r[nv + k] / v[nv];
                for (int j = nv + k - 1; j >= k; j--)
                {
                    r[j] -= q[k] * v[j - k];
                }
            }
            for (int j = nv; j <= n; j++)
            {
                r[j] = 0.0;
            }
        }

    }
}

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Brute Force

Brute Force "Brute Force"&#xff08;暴力破解&#xff09;指的是一种通过尝试所有可能的组合来获取访问、解密或破解信息的攻击方法。这种攻击方法通常是基于暴力和不断尝试的&#xff0c;不依赖漏洞或弱点。通常用于破解密码、破坏系统或获取未经授权的访问权限…

【数据结构】链表经典OJ题,常见几类题型(二)

目录 题型三&#xff1a;链表相交&#xff0c;找相交节点思路解析OJ题实例解题代码 题型四&#xff1a;链表带环&#xff0c;找入环节点思路解析OJ实例解题代码 题型三&#xff1a;链表相交&#xff0c;找相交节点 思路解析 看到这类题型首先要判断链表是否相交&#xff0c;而…

密钥安全存储方案探讨与实践

随着信息技术的迅猛发展和应用范围的不断扩大&#xff0c;我们日常生活中的许多方面已经与信息技术密不可分。而在信息安全领域中&#xff0c;密钥的安全存储显得尤为重要。本文将探讨密钥安全存储的必要性、相关技术和实践方案&#xff0c;并提出一些解决方案。 一、密钥安全存…

Redis 常用的类型和 API

前言 在当今的软件开发中&#xff0c;数据存储与操作是至关重要的一部分。为了满足日益增长的数据需求和对性能的追求&#xff0c;出现了许多不同类型的数据库。其中&#xff0c;Redis 作为一种基于内存且高性能的键值存储数据库&#xff0c;因其快速的读取速度、丰富的数据结…

进行 “最佳价格查询器” 的开发(多种并行方式的性能比较)

前置条件 public class Shop {private final String name;private final Random random;public Shop(String name) {this.name name;random new Random(name.charAt(0) * name.charAt(1) * name.charAt(2));}public double getPrice(String product) {return calculatePrice…

第4关:非递归实现二叉树左右子树交换

任务描述相关知识 栈的基本操作二叉树后序遍历编程要求测试说明 任务描述 本关任务&#xff1a;给定一棵二叉树&#xff0c;使用非递归的方式实现二叉树左右子树交换&#xff0c;并输出后序遍历结果。 相关知识 为了完成本关任务&#xff0c;你需要掌握&#xff1a;1.栈的基…

PostGIS学习教程一:PostGIS介绍

一、什么是空间数据库 PostGIS是一个空间数据库&#xff0c;Oracle Spatial和SQL Server(2008和之后版本&#xff09;也是空间数据库。 但是这意味着什么&#xff1f;是什么使普通数据库变成空间数据库&#xff1f; 简短的答案是… 空间数据库像存储和操作数据库中其他任何…

C语言文件操作 | 文件分类、文件打开与关闭、文件的读写、文件状态、文件删除与重命名、文件缓冲区

欢迎关注博主 Mindtechnist 或加入【Linux C/C/Python社区】一起学习和分享Linux、C、C、Python、Matlab&#xff0c;机器人运动控制、多机器人协作&#xff0c;智能优化算法&#xff0c;滤波估计、多传感器信息融合&#xff0c;机器学习&#xff0c;人工智能等相关领域的知识和…

UI 自动化测试框架设计与 PageObject 改造!

在 UI 自动化测试过程中&#xff0c;面对复杂的业务场景&#xff0c;经常会遇到这样的挑战&#xff1a; 简单的录制/回放速度快&#xff0c;但无法适应复杂场景&#xff1b;编写自动化测试脚本比较灵活&#xff0c;但工作量大且可维护性差&#xff1b;以往的封装技术&#xff…

Metric

如果 Metric ‘use_polarity&#xff08;使用极性&#xff09;’ &#xff0c;则图像中的对象必须和模型具有相同的对比度&#xff08;Contrast&#xff09;。比如&#xff0c;如果模型是一个在暗/深色背景上的明亮物体&#xff0c;则仅当对象比背景更亮时才会被找到。 如果 …