广义表的基本操作

#include<iostream>#include<string>using namespace std;typedef enum{ATOM,LIST}ElemTag;//ATOM==0：原子，LIST==1：子表typedef char AtomType;//原子值域类型class GLNode{friend class GList;private:ElemTag tag;//tag==ATOM表示原子结点，tag==LIST表示表结点union{AtomType atom;//atom是原子的值域struct{GLNode* hp;GLNode* tp;}ptr;//ptr是表结点的指针域，ptr.hp和ptr.tp分别指向表头和表尾};//union};//GLNodeclass GList{public:void sever(string &SS,string &hsub);//将非空串SS分割成两部分：//hsub是第一个','之前的子串，SS为之后的串void CreateGList(GLNode *&L,string S);//S是广义表的书写形式串，由S创建广义表Lvoid Traverse_GL(GLNode *L);//输出广义表Lvoid CopyGList(GLNode *&T,GLNode *L);//由广义表L复制得到广义表Tint GListDepth(GLNode *L);//求广义表L的深度int GListLength(GLNode *L);//求广义表L的长度，即元素个数void GetHead(GLNode *&M,GLNode *L);//取广义表的表头，用M返回void GetTail(GLNode *&M,GLNode *L);//取广义表的表尾，用M返回void InsertFirst_GL(GLNode *&L,GLNode *e);//插入元素e作为广义表的第一元素void DeleteFirst_GL(GLNode *&L,GLNode *&e);//删除广义表L的第一元素，并用e返回};void GList::sever(string &SS,string &hsub){unsigned int i,k;//k记尚未配对的左括号个数string ch="";for(i=0,k=0;i<SS.length()&&ch!=","||k!=0;i++){ch=SS.substr(i,1);if(ch=="(")k++;else if(ch==")") k--;}//forif(i<SS.length()){hsub=SS.substr(0,i-2+1);//i-2是因为for循环时i最后都增加了1SS=SS.substr(i,SS.length()-i+1);}//ifelse{hsub=SS.substr();SS.clear();}//else}//sever/*广义表字符串S可能的两种情况：(1)S="()" (带括弧的空白串)                  *//*(2)S="(a1,a2,..,an),其中ai是S的子串，可以为原子结点，也可以是子表"       *//*两种递归算法：(1)把广义表分解为表头和表尾两部分，(2)将表看成是n个并列子表*/void GList::CreateGList(GLNode *&L,string S){GLNode *p=NULL,*q=NULL;string SS,hsub;if(S=="()")//创建空表L=NULL;else{L=new GLNode;if(!L)exit(-1);if(S.length()==1)//单原子{L->tag=ATOM;L->atom=S[0];}//ifelse//多字符串S{L->tag=LIST;//定义为表结点p=L;q=L;SS=S.substr(1,S.length()-2);//脱外层括号while(!SS.empty()){sever(SS,hsub);//从SS中分离出表头串CreateGList(p->ptr.hp,hsub);//创建表头子表if(!SS.empty())//表尾不空{if(!(p=new GLNode))//使指针p指向新的分配空间exit(-1);p->tag=LIST;//p为表的下一个表结点q->ptr.tp=p;                    q=p;}//if}//whileq->ptr.tp=NULL;}//else}//else}//CreateGListvoid GList::Traverse_GL(GLNode *L){GLNode *p=NULL;if(!L)//L为空表cout<<"()";else if(L->tag==ATOM)//遇到原子结点{cout<<L->atom;}//ifelse{p=L;cout<<"(";while(p){Traverse_GL(p->ptr.hp);//遍历子表p=p->ptr.tp;if(p)cout<<",";}//whilecout<<")";}//else}//Traverse_GL/*复制一个广义表只要分别复制其表头和表尾，然后合成即可*/void GList::CopyGList(GLNode *&T,GLNode *L){//if(T->tag==ATOM||T->tag==LIST)//将原始表T清空//{delete T;T=NULL;}//ifif(!L)//表L为空表T=NULL;else{if(!(T=new GLNode))exit(-1);T->tag=L->tag;if(L->tag==ATOM)//原子结点T->atom=L->atom;else{CopyGList(T->ptr.hp,L->ptr.hp);//复制表头CopyGList(T->ptr.tp,L->ptr.tp);//复制表尾}//else}//else}//CopyGList/*广义表的深度定义为广义表中括弧的重数*//*基本项：DEPTH(L)=1当L为空表时   *//*        DEPTH(L)=0    当L为原子时   *//*        DEPTH(L)=1+Max{DEPTH(ai)}   */int GList::GListDepth(GLNode *L){int max,dep=0;GLNode *p=L;if(!L)return 1;if(L->tag==ATOM)//原子结点return 0;for(max=0;p;p=p->ptr.tp){dep=GListDepth(p->ptr.hp);//子表深度if(max<dep)max=dep;}//forreturn (max+1);}//GListDepthint GList::GListLength(GLNode *L){int len=0;if(!L)return 0;else{GLNode *p=L;while(p){len++;p=p->ptr.tp;}//while}//elsereturn len;}//GListLengthvoid GList::GetHead(GLNode *&M,GLNode *L){CopyGList(M,L->ptr.hp);}//GetHeadvoid GList::GetTail(GLNode *&M,GLNode *L){CopyGList(M,L->ptr.tp);}//GetTailvoid GList::InsertFirst_GL(GLNode *&L,GLNode *e){GLNode *p=e;while(p->ptr.tp){p=p->ptr.tp;}//whilep->ptr.tp=L;L=e;}//InsertFirst_GLvoid GList::DeleteFirst_GL(GLNode *&L,GLNode *&e){GLNode *p=L;L=L->ptr.tp;p->ptr.tp=NULL;CopyGList(e,p);delete p;p=NULL;}//DeleteFirst_GLvoid main(){GLNode *L;GList glist;string S;cout<<"输入广义表L的字符串S：";cin>>S;glist.CreateGList(L,S);cout<<"\n"<<"------------输出广义表L------------"<<endl;glist.Traverse_GL(L);cout<<endl;cout<<"广义表L的深度Dep：";cout<<glist.GListDepth(L)<<endl;cout<<"广义表L的长度Len：";cout<<glist.GListLength(L)<<endl;GLNode *M;cout<<"广义表L的表头M：";glist.GetHead(M,L);glist.Traverse_GL(M);cout<<endl;GLNode *N;cout<<"广义表L的表尾N：";glist.GetTail(N,L);glist.Traverse_GL(N);cout<<endl;GLNode *T;glist.CopyGList(T,L);cout<<"\n"<<"------由广义表L复制得到广义表T-----"<<endl;glist.Traverse_GL(T);cout<<endl;GLNode *e;string S_e;cout<<"\n"<<"输入元素e的字符串形式S_e：";cin>>S_e;glist.CreateGList(e,S_e);cout<<"输出元素e：";glist.Traverse_GL(e);cout<<endl;glist.InsertFirst_GL(L,e);cout<<"-----将元素e插入广义表L之首后的广义表L-----"<<endl;glist.Traverse_GL(L);cout<<endl;GLNode *ee;glist.DeleteFirst_GL(L,ee);cout<<"\n"<<"输出广义表L删除的第一个元素ee：";glist.Traverse_GL(ee);cout<<"\n"<<"------输出删除第一个元素后的广义表L-------"<<endl;glist.Traverse_GL(L);}//main