/*
				poly.c
				計算機数学 B プログラム 1
				多項式の和と積
*/
#include <stdio.h>

/*  高々 15 次の多項式の係数を 0 次から順に並べる  */
//static int data1[16] = {1,2,1,2,1,2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
//static int data2[16] = {3,1,3,1,3,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
static int data1[16] = {-1,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
static int data2[16] = {3,1,2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};

/*  多項式の構造体を定義する  */
struct polynom {
	char var; // 変数の文字
	int deg;  // 次数，ただし deg 0 = -1 とする．
	int coef[16]; // coef[i] が i 次の係数
};

/*  関数の宣言  */
void xpoly(struct polynom *pf);
void addpoly(struct polynom g, struct polynom h, struct polynom *pf);
void multpoly(struct polynom g, struct polynom h, struct polynom *pf);
	 

int main () {
	int i;
	struct polynom f, g, h;
	for (i=0; i<16; i++) {
		g.coef[i] = data1[i];
		h.coef[i] = data2[i];
	}
	xpoly(&g);
	xpoly(&h);
	addpoly(g,h,&f);
	for (i=0; i<16; i++) {
		printf("%d ",f.coef[i]);
	}
	printf("\n");
	multpoly(g,h,&f);
	for (i=0; i<16; i++) {
		printf("%d ",f.coef[i]);
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

/*  変数を x とし，次数を調べて記入する  */
void xpoly(struct polynom *pf) {
	int i;
	pf->var = 'x';
	for (i=15; i>=0; i--) {
		if (pf->coef[i]!=0) {
			pf->deg = i;
			return;
		}
	}
	pf->deg = -1;
	return;
}

/*  多項式 g, h の和を計算し，ポインタ pf を使い結果を f に入れる  */
void addpoly(struct polynom g, struct polynom h, struct polynom *pf)
{
	int i;
	if (g.var != h.var) {
		printf("error : polynomial variables are not same");
		return;
	}
	for (i=0; i<16; i++) {
		pf->coef[i] = g.coef[i] + h.coef[i];
	}
	xpoly(pf);
	return;
}

/*  多項式 g, h の積を計算し，ポインタ pf を使い結果を f に入れる  */
void multpoly(struct polynom g, struct polynom h, struct polynom *pf)
{
	int i, k, d, a, b;
	if (g.var != h.var) {
		printf("error : polynomial variables are not same");
		return;
	}
	if ((d = g.deg + h.deg) > 15) {
		printf("error : degrees are too large");
		return;
	}
	for (i=0; i<16; i++) {
		pf->coef[i] = 0;
	}
	for (k=0; k<=d; k++) {
		a = 0;
		if (k > g.deg) a = k - g.deg;
		b = k;
		if (k > h.deg) b = h.deg;
		for (i=a; i<=b; i++) {
			pf->coef[k] += g.coef[k-i] *h.coef[i];
		}
	}
	pf->deg = d;
	pf->var = 'x';
	return;
}