广义表的建立与一般操作

一、广义表的概念

        广义表是线性表的推广，但线性表的元素仅限于原子项，原子作为结构上不可分割的成分，它可以是一个数或一个结构，若放松对表元素的这种限制，允许它们具有自身独立类型结构，就产生了广义表的概念。

       广义表是n(n>=0)个数据元素a1,a2,......ai,......,an的有序序列，一般记作：

                                                                                                                                    ls = (a1,a2 ,........,ai, ...an)

      其中：ls是广义表的名称，n是它的长度。

二、广义表的数据结构

A = ()

B = (e)

C = (a,(b,(c,d)))

D = ((),B,C)

E = (a,E)

F = (())

图中为广义表的头尾表示法

头尾表示法的存储结构：

[cpp] view plain copytypedef enum {ATOM , LIST} Elemtag ;  typedef struct node  {      Elemtag tag ; //用以标记是单个元素或广义表      union      {          datatype data ;          struct          {              struct node *hp , *tp ; //指向广义表头节点和尾节点的指针          } ptr ;      };  } GLNode , *GList ;  

孩子兄弟表示法的存储结构：

[cpp] view plain copytypedef enum {ATOM , LIST} ELemtag ;  typedef struct GLENode{    Elemtag tag ;   union{    datatype data ;    struct GLENode *hp ;    }  struct GLENode *tp ;  } *EGList ;  

三、广义表的操作

1、广义表的取头、取尾操作

[cpp] view plain copy/*  *广义表的取头操作  */  GList GetHead(GList ls)  {      GList list = NULL ;      if(ls->tag == 1)      {          list = ls->ptr.hp ;      }      return list ;  }  /*  *广义表的取尾操作  */  GList GetTail(GList ls)  {      GList list = NULL ;      if(ls->tag == 1)      {          list = ls->ptr.tp ;      }      return list ;  }  

2、建立广义表的存储结构

cpp] view plain copy/*  *将字符串分为表头和表尾字符串  */  void server(char *hsub , char *s)  {     int i , k ;     for(i = 0 , k = 0 ; i < strlen(s) ; i++)     {         if(s[i] == '(')         {             k++;         }         if(s[i] == ')')         {             k--;         }         if(s[i] == ',' && k == 0)         {             break ;         }     }     if(i < strlen(s))     {         substr(s , hsub , 1 , i) ;         substr(s , s , i + 2 , strlen(s) - i - 1) ;     }     else     {         substr(s , hsub , 1 ,strlen(s)) ;         s[0] = '\0' ;     }  }  /*  *建立广义表的存储结构  */  int CreateGList(GList *ls , char *s)  {      GLNode *p , *q ;      char hsub[MAXSIZE] ;      //字符串为空时，广义表为空      if(s == NULL)      {          *ls = NULL ;      }      else      {          if(!(*ls = (GList)malloc(sizeof(GLNode))))          {              return 0 ;          }          //字符长度为1时，广义表为单个元素          if(strlen(s) == 1)          {              (*ls)->tag = 0 ;              (*ls)->data = *s ;          }          else          {              substr(s , s , 2 , strlen(s) - 2) ; //去掉最外层括号;              p = (*ls) ;              p->tag = 1 ;              do              {                  server(hsub , s) ; //获取头节点                  CreateGList(&(p->ptr.hp) , hsub) ;                  q = p ;                  if(*s != '\0')                  {                      p = (GList)malloc(sizeof(GLNode)) ;                      p->tag = 1 ;                      q->ptr.tp = p ;                  }                  else                  {                      p->ptr.tp = NULL ;                  }              }while(*s != '\0') ;          }      }      return 1 ;  }  

3、以表头、表尾建立广义表

[cpp] view plain copy/*  *以表头和表尾建立广义表  */  int Merge(GList l1 , GList l2 , GList *ls)  {      if(!((*ls) = (GList)malloc(sizeof(GLNode))))      {          return 0 ;      }      (*ls)->tag = 1 ;      (*ls)->ptr.hp = l1 ;      (*ls)->ptr.tp = l2 ;      return 1 ;  }  

4、求广义表的长度

/*  *取得广义表的长度  */  int Depth(GList ls)  {      GList p ;      int max , depth ;      if(ls == NULL)      {          return 1 ; //空表长度为1      }      if(ls->tag == 0)      {          return 0 ; //单元素长度为0      }      for(max = 0 , p = ls->ptr.tp; p ; p = p->ptr.tp)      {          depth = Depth(p) ;          if(depth > max)          {              max = depth ;          }      }      return max + 1 ;  }  

5、复制广义表

/*  *进行广义表的复制  */  int CopyGList(GList ls , GList *ls1)  {      if(ls == NULL)      {          (*ls1) = NULL ;      }      else      {          if(!((*ls1)=(GList)malloc(sizeof(GLNode))))          {              return 0 ;          }          if(ls->tag == 0)          {              (*ls1)->tag = 0 ;              (*ls1)->data = ls->data ;          }          else          {              (*ls1)->tag = 1 ;              CopyGList(ls->ptr.hp , &((*ls1)->ptr.hp)) ;              CopyGList(ls->ptr.tp , &((*ls1)->ptr.tp)) ;          }      }  }  

四、测试的全部代码

/*  *操作均是建立在关于建立在头尾指针的广义表上  */  #include<stdio.h>  #include<malloc.h>  #include<string.h>  #define MAXSIZE 100  /*  *定义广义表节点的存储结构  */  typedef char datatype ;  typedef enum {ATOM , LIST} Elemtag ;  typedef struct node  {      Elemtag tag ; //用以标记是单个元素或广义表      union      {          datatype data ;          struct          {              struct node *hp , *tp ; //指向广义表头节点和尾节点的指针          } ptr ;      };  } GLNode , *GList ;  /*  *进行字符串的裁剪，s为被裁剪的对象  */  void substr(char *s , char *sub , int startIndex , int len)  {     int i ;     for(i = 1 ; i < startIndex ; s++ , i++) ;     for(i = 0 ; i < len ; i++)     {         sub[i] = s[i] ;     }     sub[len] = '\0' ;  }  /*  *将字符串分为表头和表尾字符串  */  void server(char *hsub , char *s)  {     int i , k ;     for(i = 0 , k = 0 ; i < strlen(s) ; i++)     {         if(s[i] == '(')         {             k++;         }         if(s[i] == ')')         {             k--;         }         if(s[i] == ',' && k == 0)         {             break ;         }     }     if(i < strlen(s))     {         substr(s , hsub , 1 , i) ;         substr(s , s , i + 2 , strlen(s) - i - 1) ;     }     else     {         substr(s , hsub , 1 ,strlen(s)) ;         s[0] = '\0' ;     }  }  /*  *建立广义表的存储结构  */  int CreateGList(GList *ls , char *s)  {      GLNode *p , *q ;      char hsub[MAXSIZE] ;      //字符串为空时，广义表为空      if(s == NULL)      {          *ls = NULL ;      }      else      {          if(!(*ls = (GList)malloc(sizeof(GLNode))))          {              return 0 ;          }          //字符长度为1时，广义表为单个元素          if(strlen(s) == 1)          {              (*ls)->tag = 0 ;              (*ls)->data = *s ;          }          else          {              substr(s , s , 2 , strlen(s) - 2) ; //去掉最外层括号;              p = (*ls) ;              p->tag = 1 ;              do              {                  server(hsub , s) ; //获取头节点                  CreateGList(&(p->ptr.hp) , hsub) ;                  q = p ;                  if(*s != '\0')                  {                      p = (GList)malloc(sizeof(GLNode)) ;                      p->tag = 1 ;                      q->ptr.tp = p ;                  }                  else                  {                      p->ptr.tp = NULL ;                  }              }while(*s != '\0') ;          }      }      return 1 ;  }  /*  *打印广义表  */  void printGList(GList ls)  {      if(ls != NULL)      {          if(ls->tag == 0)          {              printf("%c " , ls->data) ;          }          else          {              printGList(ls->ptr.hp) ;              printGList(ls->ptr.tp) ;          }      }  }  /*  *以表头和表尾建立广义表  */  int Merge(GList l1 , GList l2 , GList *ls)  {      if(!((*ls) = (GList)malloc(sizeof(GLNode))))      {          return 0 ;      }      (*ls)->tag = 1 ;      (*ls)->ptr.hp = l1 ;      (*ls)->ptr.tp = l2 ;      return 1 ;  }  /*  *取得广义表的长度  */  int Depth(GList ls)  {      GList p ;      int max , depth ;      if(ls == NULL)      {          return 1 ; //空表长度为1      }      if(ls->tag == 0)      {          return 0 ; //单元素长度为0      }      for(max = 0 , p = ls->ptr.tp; p ; p = p->ptr.tp)      {          depth = Depth(p) ;          if(depth > max)          {              max = depth ;          }      }      return max + 1 ;  }  /*  *进行广义表的复制  */  int CopyGList(GList ls , GList *ls1)  {      if(ls == NULL)      {          (*ls1) = NULL ;      }      else      {          if(!((*ls1)=(GList)malloc(sizeof(GLNode))))          {              return 0 ;          }          if(ls->tag == 0)          {              (*ls1)->tag = 0 ;              (*ls1)->data = ls->data ;          }          else          {              (*ls1)->tag = 1 ;              CopyGList(ls->ptr.hp , &((*ls1)->ptr.hp)) ;              CopyGList(ls->ptr.tp , &((*ls1)->ptr.tp)) ;          }      }  }  /*  *广义表的取头操作  */  GList GetHead(GList ls)  {      GList list = NULL ;      if(ls->tag == 1)      {          list = ls->ptr.hp ;      }      return list ;  }  /*  *广义表的取尾操作  */  GList GetTail(GList ls)  {      GList list = NULL ;      if(ls->tag == 1)      {          list = ls->ptr.tp ;      }      return list ;  }  //进行广义表的测试  void main()  {    GList ls1 , ls2 , ls3 , ls4 ;    char s[MAXSIZE] , s1[MAXSIZE];    scanf("%s" , s) ;    CreateGList(&ls1 , s) ;    scanf("%s" , s1) ;    CreateGList(&ls2 , s1) ;    printGList(ls1) ;    printf("\n") ;    printGList(ls2) ;    printf("\n") ;    printf("the depth of ls1 is %d \n" , Depth(ls1)) ;    printf("the depth of ls2 is %d \n" , Depth(ls2)) ;    Merge(ls1 , ls2 , &ls3) ;    printGList(ls3) ;    printf("\n") ;    printf("the depth of ls3 is %d \n" , Depth(ls3)) ;    CopyGList(ls3 , &ls4) ;    printGList(ls4) ;    printf("\n") ;    printf("the depth of ls4 is %d \n" , Depth(ls4)) ;  }