如何在没有一堆代码的情况下为具有许多参数的方法在程序中为具有许多参数的方法指定简单的逻辑

Question

我正在编写一个多项式类并实现一些简单的方法，但我想在不大幅增加编写代码量的情况下实现高阶多项式。 到目前为止，其中的方法非常简单（例如添加）;但是，如果我向构造函数添加高阶多项式，则方法必须很长才能容纳构造函数将采用的众多参数。 我想知道是否有一种更具分析性的方法来实现这些功能，例如直接指定它们的逻辑，而不仅仅是将它们写出来。这是我到目前为止的代码：

class Polynomial {
final static int MAX_DEGREE = 4;
private int x0;
private int x1;
private int x2;
private int x3;
private int x4;
Polynomial() {
    this(0);
}
Polynomial(int x0) {
    this(x0, 0);
}
Polynomial(int x0, int x1) {
    this(x0, x1, 0);
}
Polynomial(int x0, int x1, int x2) {
    this(x0, x1, x2, 0);
}
Polynomial(int x0, int x1, int x2, int x3) {
    this(x0, x1, x2, x3, 0);
}
Polynomial(int x0, int x1, int x2, int x3, int x4) {
    this.x0 = x0;
    this.x1 = x1;
    this.x2 = x2;
    this.x3 = x3;
    this.x4 = x4;
}
public static Polynomial add(Polynomial p1, Polynomial p2) {
    return new Polynomial((p1.x0 + p2.x0), (p1.x1 + p2.x1), (p1.x2 + p2.x2), (p1.x3 + p2.x3), (p1.x4 + p2.x4));
}
public static int getGetx(int i, Polynomial p) {
    if (i == 0) return p.x0;
    else if (i == 1) return p.x1;
    else if (i == 2) return p.x2;
    else if (i == 3) return p.x3;
    else if (i == 4) return p.x4;
    else throw new IllegalArgumentException("Degree called is too big");
}
public static Polynomial negate(Polynomial p) {
    return new Polynomial(-1*p.x0, -1*p.x1, -1*p.x2, -1*p.x3, -1*p.x4);
}
public static Polynomial subtract(Polynomial p1, Polynomial p2) {
    return new Polynomial((p1.x0 - p2.x0), (p1.x1 - p2.x1), (p1.x2 - p2.x2), (p1.x3 - p2.x3), (p1.x4 - p2.x4));
}
public static Polynomial simplePolynomialDerivative(Polynomial p) {
    return new Polynomial(p.x1, 2 * p.x2, 3 * p.x3, 4 * p.x4);
}
public static Polynomial stringToPolynomial(String s) {
    if (s.contains("a") | s.contains("b") | s.contains("c") | s.contains("d") | s.contains("e") | s.contains("f") | s.contains("g") | s.contains("h") | s.contains("i") | s.contains("j") | s.contains("k") | s.contains("l") | s.contains("m") | s.contains("n") | s.contains("o") | s.contains("p") | s.contains("q") | s.contains("r") | s.contains("s") | s.contains("t") | s.contains("u") | s.contains("v") | s.contains("w") | s.contains("y") | s.contains("z") | s.contains("!") | s.contains("@") | s.contains("#") | s.contains("$") | s.contains("%") | s.contains("&"))
        throw new IllegalArgumentException("Polynomials may only include independent variable x and numeric types"); //contains bad stuff
    else {
        //do stuff here
    }
    return new Polynomial();
}
public static void printPolynomial(Polynomial p) {
    for (int i = 0; i <= MAX_DEGREE; i++) {
        if (!(getGetx(i, p) == 0)) {
            if (!(i == 0)) System.out.print(" + ");
            if (i == 0) System.out.print(p.x0);
            else if (i == 1) System.out.print(p.x1 + "x");
            else System.out.print(p.getGetx(i, p) + "x^" + i);
        }
    }
}
public static String polynomialToString(Polynomial p) {
    StringBuilder s = new StringBuilder("");
    for (int i = 0; i <= MAX_DEGREE; i++) {
        if (!(getGetx(i, p) == 0)) {
            if (!(i == 0)) s.append(" + ");
            if (i == 0) s.append(p.x0);
            else if (i == 1) s.append(p.x1).append("x");
            else s.append(p.getGetx(i, p)).append("x^").append(i);
        }
    }
    return s.toString();
}
public static double polynomialSubstitute(double i, Polynomial p) {
    return ((p.x0 + i*p.x1 + (Math.pow(i,2))*p.x2 + (Math.pow(i,3))*p.x3 + (Math.pow(i,4))*p.x4));
}
public static long numericalDerivative(Function f) {
    return 0L;
}
public static void main(String[] args) {
    Polynomial p = new Polynomial(1,5,3,2);
    Polynomial pD = simplePolynomialDerivative(p);
    double k = 0.0;
    for(int i = 1; i<100; i++) {
        k -= polynomialSubstitute(k,p)/polynomialSubstitute(k,pD);
    }
    System.out.println(k);
}
}

猜测使我相信解决方案存在于新的Java 8 lambda中，但由于我对它们没有经验，因此将不胜感激。 另外，我还没有编码numericalDerivative（）和stringToPolynomial（），所以你可以忽略它们。 你可以看到我已经不得不用我的getGetx（）来解决这个问题。

Answer 1

您也可以通过这种方式做到这一点。 请找到内联评论。希望这有帮助。

    import java.util.Scanner;
    public class Polynomial {
        int[] polyArr; 
        Polynomial(int[] arr) {
            //taking an array as argument in the constructor
            polyArr = new int[arr.length];   //create your polyArr of the same
                                             //length as array in argument 
            for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
                polyArr[i] = arr[i];
            }
        }
        public static Polynomial add(Polynomial p1, Polynomial p2) {
            int[] arr = new int[p1.polyArr.length];
            for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
                arr[i] = p1.polyArr[i] + p2.polyArr[i];  // merge the two polynomials data in 
                                                        //one array
            }
            return new Polynomial(arr);                 //pass that array while creating new Polynomial 
                                                        //object.
        }
        public static void main(String[] args) {
            //this way you can give you input. Index 0,1,2,3 representing x0, x1, x2, x3 respectively
            int arr[] = {1,2,3,4};
            Polynomial poly = new Polynomial(arr);
        }
    }

Answer 2

似乎使用矩阵来存储 x 和 y 值会更友好。不要有大量的 x 和 y 变量，而是使用两个保存 x 和 y 值的矩阵，并使用一个构造函数来初始化列表。

int[] xValues;
int[] yValues;
public Polynomial(int[] xValues, int[] yValues){
    this.xValues = xValues;
    this.yValues = yValues;
}

您可以先初始化列表并使用计数器变量来计算您有多少个坐标点，或者确保在使用类之前向类发送一组列表。

Answer 3

您始终可以传递整数数组或使用 varargs。您可以在此处阅读有关它们的信息。在所有方法中，您可以使用循环循环遍历数组并执行所需的任何操作。

例如

public class Polynomial {
    private int [] xValues;
    Polynomial(int [] xValues) {
        this.xValues = xValues;
    }
    public static Polynomial add(Polynomial p1, Polynomial p2) {
        int [] newPolyValues = new int[5];
        for (int i=0; i<5; i++) {
            newPolyValues[i] = p1.xValues[i] + p2.xValues[i];
        }
        return new Polynomial(newPolyValues);
    }
}