数据结构上机实践第八周项目9-广义表算法库及应用

广义表算法库及应用

为了丰富算法库，以应对各类工程的需要，本次实践将进行广义表算法库的建立以及应用。

项目要求一：

建立广义表算法库，包括： 
① 头文glist.h，定义数据类型，声明函数； 
② 源文件glist.cpp，实现广义表的基本运算，主要算法包括：

int GLLength(GLNode *g);    //求广义表g的长度int GLDepth(GLNode *g);     //求广义表g的深度GLNode *CreateGL(char *&s); //返回由括号表示法表示s的广义表链式存储结构void DispGL(GLNode *g);     //输出广义表g

本次算法库的建设需要应用多文件组织工程，这里不再介绍详细过程，可以点击此处参考。

建立好之后的工作空间截图如下：

实现的源代码如下：

1.glist.h

//*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*               //*All rights reservrd.*               //*文件名称 ：glist.h*               //*作者：田长航*            //*完成时间：2017年10月23日*                //*版本号：v1.0*            //*问题描述:包含定义广义表表示数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明*               //*输入描述:无*               //*程序输出:无#ifndef GLIST_H_INCLUDED#define GLIST_H_INCLUDEDtypedef char ElemType;typedef struct lnode{    int tag;                    //节点类型标识    union    {        ElemType data;          //原子值        struct lnode *sublist;  //指向子表的指针    } val;    struct lnode *link;         //指向下一个元素} GLNode;                       //广义表节点类型定义int GLLength(GLNode *g);        //求广义表g的长度int GLDepth(GLNode *g);     //求广义表g的深度GLNode *CreateGL(char *&s);     //返回由括号表示法表示s的广义表链式存储结构void DispGL(GLNode *g);                 //输出广义表g#endif // GLIST_H_INCLUDED

2.glist.cpp

//*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*               //*All rights reservrd.*               //*文件名称 ：glist.cpp*               //*作者：田长航*            //*完成时间：2017年10月23日*                //*版本号：v1.0*            //*问题描述:包含各类函数的实现*               //*输入描述:无*               //*程序输出:无#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include "glist.h"int GLLength(GLNode *g)     //求广义表g的长度{    int n=0;    GLNode *g1;    g1=g->val.sublist;      //g指向广义表的第一个元素    while (g1!=NULL)    {        n++;                //累加元素个数        g1=g1->link;    }    return n;}int GLDepth(GLNode *g)      //求广义表g的深度{    GLNode *g1;    int max=0,dep;    if (g->tag==0)          //为原子时返回0        return 0;    g1=g->val.sublist;      //g1指向第一个元素    if (g1==NULL)           //为空表时返回1        return 1;    while (g1!=NULL)        //遍历表中的每一个元素    {        if (g1->tag==1)     //元素为子表的情况        {            dep=GLDepth(g1);    //递归调用求出子表的深度            if (dep>max)    //max为同一层所求过的子表中深度的最大值                max=dep;        }        g1=g1->link;            //使g1指向下一个元素    }    return(max+1);          //返回表的深度}GLNode *CreateGL(char *&s)      //返回由括号表示法表示s的广义表链式存储结构{    GLNode *g;    char ch=*s++;                       //取一个字符    if (ch!='\0')                      //串未结束判断    {        g=(GLNode *)malloc(sizeof(GLNode));//创建一个新节点        if (ch=='(')                    //当前字符为左括号时        {            g->tag=1;                   //新节点作为表头节点            g->val.sublist=CreateGL(s); //递归构造子表并链到表头节点        }        else if (ch==')')            g=NULL;                     //遇到')'字符,g置为空        else if (ch=='#')               //遇到'#'字符，表示为空表            g=NULL;        else                            //为原子字符        {            g->tag=0;                   //新节点作为原子节点            g->val.data=ch;        }    }    else                                 //串结束,g置为空        g=NULL;    ch=*s++;                            //取下一个字符    if (g!=NULL)                        //串未结束，继续构造兄弟节点    {        if (ch==',')                    //当前字符为','            g->link=CreateGL(s);        //递归构造兄弟节点        else                            //没有兄弟了,将兄弟指针置为NULL            g->link=NULL;    }    return g;                           //返回广义表g}void DispGL(GLNode *g)                  //输出广义表g{    if (g!=NULL)                        //表不为空判断    {        //先处理g的元素        if (g->tag==0)                  //g的元素为原子时            printf("%c", g->val.data);  //输出原子值        else                            //g的元素为子表时        {            printf("(");                //输出'('            if (g->val.sublist==NULL)   //为空表时                printf("#");            else                        //为非空子表时                DispGL(g->val.sublist); //递归输出子表            printf(")");                //输出')'        }        if (g->link!=NULL)        {            printf(",");            DispGL(g->link);            //递归输出后续表的内容        }    }}

3.main.cpp

//*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*               //*All rights reservrd.*               //*文件名称 ：main.cpp*               //*作者：田长航*            //*完成时间：2017年10月23日*                //*版本号：v1.0*            //*问题描述:测试函数*               //*输入描述:无*               //*程序输出:无#include <stdio.h>#include "glist.h"int main(){    GLNode *g;    char *s="(b,(b,a,(#),d),((a,b),c((#))))";    g = CreateGL(s);    DispGL(g);    printf("广义表长度:%d\n", GLLength(g));    printf("广义表深度:%d\n", GLDepth(g));    return 0;}

测试结果截图如下：

项目要求二：

设计一个算法，求出给定广义表g中的原子个数 
设计一个算法，求出给定广义表g中的最大原子 

用以上的算法库，利用测试函数来实现要求

源代码：main.cpp

//*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*//*All rights reservrd.*//*文件名称 ：main.cpp*//*作者：田长航*//*完成时间：2017年10月23日*//*版本号：v1.0*//*问题描述:测试函数*//*输入描述:无*//*程序输出:无#include <stdio.h>#include "glist.h"int atomnum(GLNode *g)  //求广义表g中的原子个数{    if (g!=NULL)    {        if (g->tag==0)            return 1+atomnum(g->link);        else            return atomnum(g->val.sublist)+atomnum(g->link);    }    else        return 0;}ElemType maxatom(GLNode *g)             //求广义表g中最大原子{    ElemType max1,max2;    if (g!=NULL)    {        if (g->tag==0)        {            max1=maxatom(g->link);            return(g->val.data>max1?g->val.data:max1);        }        else        {            max1=maxatom(g->val.sublist);            max2=maxatom(g->link);            return(max1>max2?max1:max2);        }    }    else        return 0;}int main(){    GLNode *g;    char *s="(b,(b,a,(#),d),((a,b),c((#))))";    g = CreateGL(s);    DispGL(g);    printf("\n");    printf("原子个数 :%d\n", atomnum(g));    printf("最大原子 :%c\n", maxatom(g));    return 0;}

运行结果截图如下：