有理数抽象数据类型定义
有理数和无理数的概念
有理数和无理数的概念在我们的数学世界中，有理数和无理数是两个非常重要的概念。
它们共同构成了实数的大家庭，为我们解决各种数学问题和描述现实世界中的数量关系提供了坚实的基础。
首先，让我们来聊聊有理数。
有理数，简单来说，就是可以表示为两个整数之比的数。
这里的两个整数，分母不能为零。
比如，整数 5可以写成 5/1，－3 可以写成－3/1，所以 5 和－3 都是有理数。
再比如分数 2/3、7/8 等等，也都是有理数。
小数中的有限小数和无限循环小数也属于有理数。
比如 025 可以写成 1/4，0333可以写成 1/3，这些都是有理数。
有理数在我们的日常生活中随处可见。
当我们去商店买东西，商品的价格通常是有理数。
比如一个苹果 25 元，这里的 25 可以写成 5/2。
在计算路程、时间和速度的关系时，所用到的数值也往往是有理数。
那无理数又是什么呢？无理数是指那些不能表示为两个整数之比的实数。
最常见的无理数就是圆周率π和自然对数的底数 e。
π约等于314159，它的小数部分是无限不循环的。
e 约等于 271828，其小数部分也是无限不循环的。
还有像根号 2 也是无理数。
我们来证明一下为什么根号 2 是无理数。
假设根号 2 是有理数，那么它可以表示为两个整数 p 和 q 的比值，且 p 和 q 互质，即（p/q）＾2 ＝ 2，p^2 ＝ 2q^2。
这意味着 p^2 是偶数，因为奇数的平方还是奇数，所以 p 也是偶数。
设 p ＝ 2k，那么（2k）＾2 ＝ 2q^2，4k^2 ＝ 2q^2，2k^2 ＝ q^2，这又说明 q 也是偶数，与 p 和 q互质矛盾，所以根号 2 是无理数。
无理数的存在让数学变得更加丰富多彩。
在几何中，无理数经常出现。
比如一个正方形的对角线长度，如果边长为 1，那么对角线的长度就是根号 2。
有理数和无理数虽然有着不同的定义和性质，但它们在数学中都有着不可替代的作用。
有理数的运算规则相对简单和明确，我们在进行加减乘除等运算时，都有固定的方法和规律可循。
有理数与无理数
有理数与无理数是数学中两种基本的数类型，它们在性质和运算上有很大的区别。
了解有理数与无理数的概念、性质和运算规则，对于学习高等数学和其他数学分支具有重要意义。
一、有理数1. 定义：有理数是可以表示为两个整数的比值的数，即形如a/b（a、b为整数，且b≠0）的数。
有理数包括正整数、负整数、零和分数。
2. 性质：（1）加减法：两个有理数相加或相减，结果仍为有理数。
（2）乘除法：两个有理数相乘或相除，结果仍为有理数。
（3）倒数：一个非零有理数的倒数仍为有理数。
（4）绝对值：一个有理数的绝对值仍为有理数。
（5）有理数的四则运算满足交换律、结合律和分配律。
3. 运算规则：（1）加法：同号相加，异号相减，结果的符号与绝对值大的数相同；零与任何数相加，结果仍为零。
（2）减法：减去一个数等于加上这个数的相反数。
（3）乘法：分配律、交换律和结合律。
（4）除法：除以一个不为零的数等于乘以这个数的倒数；零除以任何非零数，结果仍为零。
二、无理数1. 定义：无理数是不能表示为两个整数的比值的实数，即不能表示为有限小数或无限循环小数的实数。
无理数包括圆周率π、2的平方根等。
2. 性质：（1）无理数不能表示为两个整数的比值，即不能表示为分数形式。
（2）无理数不能表示为有限小数或无限循环小数。
（3）无理数的长度无法用有限的数字表示。
（4）无理数的四则运算结果仍为无理数。
3. 运算规则：（1）加法和减法：无理数的加法和减法遵循有理数的加法和减法规则，但结果可能是无理数。
（2）乘法和除法：无理数的乘法和除法遵循有理数的乘法和除法规则，但结果可能是无理数。
（3）无理数之间不能进行比较大小的关系，因为它们的长度无法用有限的数字表示。
三、有理数与无理数的关系1. 有理数是无理数的一部分，但不是全部。
因为无理数还包括那些无法用有理数表示的实数，如√2等。
2. 有理数与无理数统称为实数。
实数是数学中最基本的概念之一，它包括了所有的有理数和无理数。
有理数的定义
有理数的定义
《有理数》概念、定义集合
1、大于0的数叫做正数（positive）.
2、小于0的数叫做负数（negative）.
3、可以写成分数形式的数叫做有理数（rational number）.
4、只有符号不同的两个数叫做互为相反数（opposite number）.
5、数轴上表示数a的点与原点的距离叫做数a的绝对值（absolute value）.
6、有理数加法法则：
（1）同号两数相加，取相同的符号，并把绝对值相加.
（2）绝对值不相等的异号两数相加，取绝对值较大的加数的符号，并用较大的绝对值减去较小的绝对值。
互为相反数的两个数相加得0.
（3）一个数同0相加，仍得这个数.
7、有理数减法法则：减去一个数，等于加上这个数的相反数.
8、有理数乘法法则：两数相乘，同号得正，异号得负，并把绝对值相乘.任何数同0相乘，都得0..
9、乘积是1的两个数互为倒数.
10、有理数除法法则：除以一个不等于0的数，等于乘这个数的倒数.（两数相除，同号得正，异号得负，并把绝对值相除，0除以任何一个不等于0的数，都得0.）
11、求n个相同因数的积的运算，叫做乘方，乘方的结果叫做幂（power）.在an中，a叫做底数（base number），n叫做指数（exponent），当an看作a的n次方的结果时，也可读作a的n次幂.
12、有理数混合运算的运算顺序：
（1）先乘方，再乘除，最后加减.
（2）同级运算，从左到右进行.
（3）如有括号，先做括号内的运算，按小括号、中括号、大括号的顺序依次进行.
13、把一个大于10的数表示成a×10n的形式（a是整数数位只有一位的数，n是正整数），使用的是科学计数法.。
什么是有理数和有理数的基本性质
什么是有理数和有理数的基本性质定义：有理数是整数和分数的统称，一切有理数都可以化成分数的形式。
有理数的相关概念介绍有理数的概念的内容包含有理数分类的原则和方法，相反数、数轴、绝对值的概念和特点。
1.有理数的分类：有理数包括整数和分数，整数又包括正整数，0和负整数，分数包括正分数和负分数。
“分类”的原则：(1)相称(不重、不漏);(2)有标准2.非负数，非正数：非负数：正数与零的统称。
非正数：负数与零的统称。
3.相反数：(1)定义:如果两个数的和为0.那么这两个数互为相反数.(2)求相反数的公式: a的相反数为-a.(3)性质：①a≠0时，a≠-a;②a与-a在数轴上的位置关于原点对称;③两个相反数的和为0,商为-1。
(4)注意：0的相反数是0。
4.数轴：(1)定义(“三要素”):具有原点、正反方向、单位长度的直线叫数轴。
作用：①直观地比较实数的大小;②明确体现绝对值意义;③所有的有理数可以在数轴上表示出来，所有的无理数如都可以在数轴上表示出来，故数轴上的点有的表示有理数，有的表示无理数，数轴上的点与实数是一一对应关系。
5.绝对值(1)代数定义：正数的绝对值是它的本身，0的绝对值是它的本身，负数的绝对值是它的相反数。
(2)几何定义：数a的绝对值顶的几何意义是实数a在数轴上所对应的点到原点的距离。
①符号"││”是“非负数”的标志;②数a的绝对值只有一个;③处理任何类型的题目，只要其中有"││”出现，其关键一步是去掉"││”符号，如果有“-”要继续计算。
[2]从整数到有理数人类先认识了整数，然后才认识了有理数。
从直觉上可以感觉到，有理数和它的运算都可以由整数得到。
下面就提供了一种方法：定义有理数为整数对(a,b)的等价类,其中b非零。
定义a/b=c/d,如果ad=bc。
定义有理数乘法为(a/b)*(c/d)=ac/bd,定义a/b的倒数为b/a，如果a,b非零。
定义有理数加法为a/b+c/d=(ad+bc)/bd，定义a/b的相反数为(-a)/b，定义a-b为a+(b的相反数)。
清华数据结构习题集答案C语言版
清华数据结构习题集答案C语⾔版清华数据结构习题集答案(C 语⾔版严蔚敏)第1章绪论1.1 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。
解：数据是对客观事物的符号表⽰。
在计算机科学中是指所有能输⼊到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。
数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为⼀个整体进⾏考虑和处理。
数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的⼀个⼦集。
数据结构是相互之间存在⼀种或多种特定关系的数据元素的集合。
存储结构是数据结构在计算机中的表⽰。
数据类型是⼀个值的集合和定义在这个值集上的⼀组操作的总称。
抽象数据类型是指⼀个数学模型以及定义在该模型上的⼀组操作。
是对⼀般数据类型的扩展。
1.2 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语⾔中数据类型概念的区别。
解：抽象数据类型包含⼀般数据类型的概念，但含义⽐⼀般数据类型更⼴、更抽象。
⼀般数据类型由具体语⾔系统内部定义，直接提供给编程者定义⽤户数据，因此称它们为预定义数据类型。
抽象数据类型通常由编程者定义，包括定义它所使⽤的数据和在这些数据上所进⾏的操作。
在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更⾼，更能为其他⽤户提供良好的使⽤接⼝。
1.3 设有数据结构(D,R)，其中{}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r =试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。
解：1.4 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分⼦、分母均为⾃然数且分母不为零的分数）。
解：ADT Complex{数据对象：D={r,i|r,i 为实数}数据关系：R={}基本操作：InitComplex(&C,re,im) 操作结果：构造⼀个复数C ，其实部和虚部分别为re 和imDestroyCmoplex(&C) 操作结果：销毁复数CGet(C,k,&e) 操作结果：⽤e 返回复数C 的第k 元的值Put(&C,k,e)操作结果：改变复数C的第k元的值为eIsAscending(C)操作结果：如果复数C的两个元素按升序排列，则返回1，否则返回0 IsDescending(C)操作结果：如果复数C的两个元素按降序排列，则返回1，否则返回0 Max(C,&e)操作结果：⽤e返回复数C的两个元素中值较⼤的⼀个Min(C,&e)操作结果：⽤e返回复数C的两个元素中值较⼩的⼀个}ADT ComplexADT RationalNumber{数据对象：D={s,m|s,m为⾃然数，且m不为0}数据关系：R={}基本操作：InitRationalNumber(&R,s,m)操作结果：构造⼀个有理数R，其分⼦和分母分别为s和m DestroyRationalNumber(&R)操作结果：销毁有理数RGet(R,k,&e)操作结果：⽤e返回有理数R的第k元的值Put(&R,k,e)操作结果：改变有理数R的第k元的值为eIsAscending(R)操作结果：若有理数R的两个元素按升序排列，则返回1，否则返回0 IsDescending(R)操作结果：若有理数R的两个元素按降序排列，则返回1，否则返回0 Max(R,&e)操作结果：⽤e返回有理数R的两个元素中值较⼤的⼀个Min(R,&e)操作结果：⽤e返回有理数R的两个元素中值较⼩的⼀个}ADT RationalNumber1.5 试画出与下列程序段等价的框图。
有理数和无理数的概念
有理数和无理数的概念
有理数和无理数
有理数是指可以写成分数形式的数，包括整数和分数。
而无理数则是指无限不循环小数的数，例如圆周率和根号2等。
有理数可以进一步分为整数和分数两类。
整数和分数都可以表示成分数的形式，因此它们都属于有理数的范畴。
另外，零既不是正数也不是负数，但它也是有理数。
无理数的定义有两个前提条件，即它是无限的且不循环。
无理数可以被看作是无限不循环小数，而有理数则可以是有限小数或无限循环小数。
不同于有理数，无理数无法被写成分数的形式。
因此，无理数和有理数是有区别的。
有理数可以表示成m/n的形式，其中m和n是整数，n不等于0.而实数可以分为正数、负数、正分数、负分数、正无理数和负无理数等多种类型。
需要注意的是，通常将正数和零统称为非负数，将负数和零统称为非正数。
同时，正整数也被称为自然数，而负整数则被称为非正整数。
最后，需要注意的是几个易混淆的概念，包括非负数、非正数、非负整数和非正整数等。
如果用字母表示数，则a＞表示a是正数，a＜表示a是负数，a表示a是非负数，而a表示a是非正数。
有理数和元理数的定义
有理数和元理数的定义好的，以下是为您生成的关于“有理数和无理数的定义”的文章：---# 【有理数和无理数的定义】## 开场白嘿，朋友！你有没有在数学课上被有理数和无理数搞得晕头转向？其实啊，这俩家伙就在我们的生活中，只是我们可能没有特意去留意。
想象一下，当我们在买东西计算价格，或者测量房间的大小的时候，这些数字背后可都藏着有理数和无理数的身影呢！今天，咱们就一起来揭开它们神秘的面纱。
## 什么是有理数和无理数？简单来说，有理数就是能写成两个整数之比的数，像咱们熟悉的整数、有限小数、无限循环小数都是有理数。
比如说 3 可以写成 3/1，0.25 可以写成 1/4，0.3333... 可以写成 1/3。
无理数呢，则是无限不循环小数，不能写成两个整数之比。
最典型的就是圆周率π，约等于 3.1415926...，还有像根号 2 约等于1.4142135... 这些数。
在生活中，有理数就像我们买东西时找的零钱，清楚明白，有固定的规律。
而无理数呢，就像是一些难以捉摸的神秘现象，没有规律可循。
这里要纠正一个常见的误区，有人可能会觉得无限小数就是无理数，其实不是的，只有无限不循环小数才是无理数，无限循环小数那可是有理数哦！## 关键点解析### 有理数的核心特征或要素1. 整数：像 -2、0、5 这样的整数，是有理数中最直观的一部分。
比如说你有 5 个苹果，这个 5 就是整数形式的有理数。
2. 有限小数：比如 0.5 ，它可以写成 1/2，有明确的结束点。
就像你跑步跑了 0.5 公里，距离是有限且明确的。
3. 无限循环小数：像 0.333... 可以写成 1/3，虽然它的小数位一直延续，但有循环规律。
就像时钟的指针，一直在转，但总是按照一定的规律循环。
### 无理数的核心特征或要素1. 无限性：无理数的小数位是无限延伸的，没有尽头。
比如π，计算起来永远没有结束。
2. 不循环性：没有重复出现的数字序列。
这就好像是随机生成的一串没有规律的数字。
7上数学《有理数》定义解析
1.1正数和负数（1）正数：大于0的数叫正数。
（2）负数：在正数前面加“-”的数叫负数（3）0既然不是正数也不是负数1.2有理数及其大小比较（1）整数范围：负整数，正整数，0统称为整数（2）有理数：可以写成分数形式的数，所以有理数包含整数（有限小数和无限循环小数也可以化成分数形式）（3）原点：在直线上任取一个点表示0，这个点就叫作原点。
（4）正方向：从原点向右或向上为正方向（5）负方向：从原点向左或向下为负方向（6）单位长度：数轴上0和1或任意两个相邻整数之间的距离。
（一个单位长度就表示1，但一个单位长度有多长并不固定）（7）数轴：规定了原点，正方向，单位长度的直线叫数轴（8）相反数：绝对值相等正负号相反的两个数互为相反数。
（3，—3）（9）0的相反数还是0（10）绝对值：一个数在数轴上所对应点到原点的距离。
（11）一个正数的绝对值是它本身；一个负数的绝对值是它的相反数；0的绝对值是0。
（12）有理数比大小原则：正数大于0；0大于负数；正数大于负数；两个负数比较时绝对值大的反而小（-3＞-5；-3的绝对值是3，-5的绝对值是5，-5的绝对值大于-3的绝对值，所以反而-3＞-5）（13）倒数的定义：数学上设一个数x与其相乘的积为1的数。
（1的倒数是1；0没有倒数）（1）原则：①符号相同的两个数相加，和的符号不变，和的绝对值等于加数的绝对值的和。
[例如3+5=8；-3+（-6）=-9，-3的绝对值是3，-6的绝对值是6。
都是负数取-号，3+6=9，所以最后是-9]②绝对值不相等的异号相加，和的符号取绝对值大的那个，最后的值是两个加数绝对值作差。
[（-3）+5；-3的绝对值是3,5的绝对值是5，所以取正号，作差是5-3=2，所以最后的结果是2。
]③互为相反数相加等于0④一个数和0相加，仍然得这个数。
（2）运算技巧：先定号再算绝对值。
（3）加法交换律：两个数相加，交换加数的位置，和不变。
字母表示为：a+b=b+a（4）加法结合律：三个数相加，先把前两个数相加，或者先把后两个数相加，和不变。
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ADT Rational { //起名要易懂
数据对象：D={e1,e2|e1,e2∈Z,e2≠0} //分母不为零
数据关系：R={
基本操作：
InitRational (&Q,v1,v2)
初始条件:v2 ≠0
操作结果:构造有理数Q，其分子和分母分别为v1与v2。
DestroyRational(&Q)
初始条件：有理数Q存在
操作结果：有理数Q被撤销。
RationalPrint(Q)
初始条件：Q存在
操作结果：以分数形式输出有理数
RationalAdd (Q1,Q2,&sum)//Substract,Multiply等操作略
初始条件：有理数Q1与Q2存在
操作结果：用sum返回Q1与Q2的和
} ADT Rational
//--采用动态分配的“顺序”存储结构--
typedef int ElemType;
typedef ElemType * Rational;
Status InitRational(Rational &Q,ElemType v1, ElemType v2){
//构造有理数Q，分子分母分别为v1,v2，若v2=0则Q赋空，返回Error
if(v2==0){Q=NULL;return ERROR;} /*return后括号可有可无*/
Q=(ElemType *)malloc(2*sizeof(ElemType)); //莫忘malloc.h
if(!Q)exit(OVERFLOW);//分配存储空间失败, stdlib.h,注意!及适用场合用法
Q[0]=v1;Q[1]=v2; /*之前的else可省略，若不省略最好加花括号*/
return(OK);
}
Status DestroyRational(Rational &Q)
//销毁有理数Q
{
if(Q) {
free(Q); Q=NULL; return OK;
}
}
void OutputRational(Rational Q){
//以分数形式输出有理数Q
if(!Q)printf(“the rational does not exist! \n‘);
printf(“ %d/%d ”,Q[0],Q[1]);
}
Status RationalAdd (Rational Q1, Rational Q2，Rational &Q){
//用Q返回有理数Q1和Q2的和
int temp;
if(Q1!=NULL&&Q2!=NULL){
if(!Q){
Q=(ElemType *)malloc(2*sizeof(ElemType));
if(!Q)exit(OVERFLOW);
}
Q[1]=Q1[1]*Q2[1]; Q[0]=Q1[0]*Q2[1]+Q2[0]*Q1[1];
temp=gcd(Q[0],Q[1]);
Q[0]=Q[0]/temp;Q[1]=Q[1]/temp;
return OK;
}
else return (ERROR); }
int gcd(int m,int n){ //求整数m与n的最大公约数，其中n不为0
int r;
if(m<0)m=-m; if(n<0)n=-n; //取绝对值
r=m%n; //辗转相除法：除数变被除数,余数变除数,商为0停
while(r!=0){m=n; n=r; r=m%n;}
return n;
}