c - 如何用C语言求解单变量线性方程

Question

为了求解我的程序，我需要求解几个简单的线性方程，如下所示:

0,3x+(1-x)*0,6 = 0,5 * 1

如果我在纸上解决这个问题，结果是:

x= 0,33333

但是我不确定如何在代码中执行此操作。当然，解决右侧问题非常简单，但是如何解决左侧问题，然后说出单个 X 的值

有人可以帮我解决这个问题吗？

Answer 1

您需要两件事 - 输入数据的表示 - 以及解决它的函数。

让我们从简单的情况开始 - 一个 x 进行一些操作:

2 * x = 3 * 4 / 2
x + 3 = 7 - 3

您在评论中说，右侧只是一些没有 x 的表达式 - 所以您可以将其视为简单的数字 - 因为您可以依靠编译器来为您计算它。

所以我的想法是这样做:

double x = solveX(mulX(2), 3 * 4 / 2);
double x = solveX(addX(3), 7 - 3);

这些函数原型(prototype)是什么样子的:

double solveX(XExpression* expression, double valueToCompare);
XExpression* addX(double valueToAdd);

什么是XExpression？

typedef enum XOperand
{
   XAdd,
   XSub,
   XMul,
   XDiv
} XOperand; 
typedef struct XExpression
{
    XOperand oper;
    double value;
} XExpression; 

对于这种表示 - 实现 solveX 和 addX 非常简单 - 首先根据 XOperand (开关代码)和 addX... 只需 malloc 并返回适当的 XExpression。

<小时/>

实现了前面的简单案例 - 您可能会开始考虑更复杂的表达式:

(2 * x - 3) / x = 103

您需要使 XExpression 和solveX 复杂化...并且您需要创建新函数addEx、mulEx。所以我的想法是这样:

   double solveX(XExpression* expression, double valueToCompare);
   XExpression* addEx(XExpression*, XExpression*);
   XExpression* mulEx(XExpression*, XExpression*);
   ...
   XExpression* justX();
   XExpression* valueEx(double);

以及数据定义

    typedef enum XOperand
    {
       XAdd,
       XSub,
       XMul,
       XDiv
    } XOperand; 
    typedef enum XType
    {
       X,
       XValue,
       XExpression,
    } XType; 
    struct XExpression;
    typedef struct XBinaryExpression
    {
        XOperand oper;
        struct XExpression* leftExpression; 
        struct XExpression* rightExpression; 
    } XBinaryExpression; 
    typedef struct XExpression
    {
        XType type;
        struct Data
        {
            double value;
            XBinaryExpression binaryExpression;   
            /* no data for X - but in multi-variable equation - you might keep here pointer to double - to one of these variables to solve */   
        } data;
    } XExpression; 

这个示例方程:

double x = solveX(divEx(subEx(mulX(2),valueEx(3)), justX()), 103);

现在，您很快就会意识到 - solveX 的复杂性将相当巨大。

我的最后建议 - 不要忘记释放所有这些表达式

<小时/>

如果你需要做这样的事情:

 double X = solveX("2x/3=4");

我的意思是解析这个方程 - 那么我已经写的仍然可以 - 但你需要添加解析代码 - 几乎与已经提供的“计算”代码一样复杂。