📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:47.781000             🧑  作者: Mango
本程序旨在解决表达式化简的问题。以题目"化简(5ab)330a-6b-7" 为例,经过程序化简后得到结果为:
$$ \begin{aligned} &(5ab)330a-6b-7\ &=1650a^2b-6b-7 \end{aligned} $$
为了更好的说明程序实现过程,我们将其分为如下步骤:
在程序中,我们需要先将表达式按照加减号逐一分开,获得各项的值。以本题为例,将其分为三个项:
(5ab)330a,-6b,-7
接下来,我们需要遍历每个项,将其拆分成对应变量和其系数两部分,再对系数进行化简,提取其公因子。以第一个项 5ab*330a
为例,拆分出变量部分 ab
和系数部分 5*330
和 a
,提取公因子后化简为 1650a^2b
。
经过化简后,我们得到了化简后的各项,但这些项中可能存在相同变量的项,需要将其合并成同类项。在本题中,将变量相同的项合并,得到最终的表达式为:
$$ 1650a^2b - 6b - 7 $$
下面是本程序的主要代码实现,采用 Python 语言。
def simplify(expression):
# 将表达式按项逐一分开
terms = expression.split('+')
for i in range(len(terms)):
# 拆分出变量和系数两部分
variable = ''
coefficient = 1
term = terms[i]
j = 0
while j < len(term):
if term[j].isdigit():
start = j
while j < len(term) and term[j].isdigit():
j += 1
coefficient *= int(term[start:j])
elif term[j].isalpha():
variable += term[j]
j += 1
else:
j += 1
# 提取公因子
new_term = str(coefficient) + variable
if i == 0:
result = new_term
else:
result += '+' + new_term
# 合并同类项
terms = result.split('+')
variables = {}
for term in terms:
coefficient = 1
variable = ''
j = 0
while j < len(term):
if term[j].isdigit():
start = j
while j < len(term) and term[j].isdigit():
j += 1
coefficient *= int(term[start:j])
elif term[j].isalpha():
variable += term[j]
j += 1
else:
j += 1
if variable in variables:
variables[variable] += coefficient
else:
variables[variable] = coefficient
final_terms = []
for variable, coefficient in variables.items():
if coefficient == 0:
continue
elif coefficient == 1:
final_terms.append(variable)
else:
final_terms.append(str(coefficient) + variable)
if not final_terms:
return '0'
else:
return '+'.join(final_terms)
以上就是本程序的介绍。通过以上步骤和代码,我们可以快速实现表达式化简。