数据结构之---C语言实现广义表头尾链表存储表示

//广义表的头尾链表存储表示//杨鑫#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#define MAXSTRLEN 40 ）typedef char SString[MAXSTRLEN+1]; typedef char AtomType;                   // 定义原子类型为字符型  typedef enum{ATOM, LIST                          // ATOM==0:原子 LIST==1:子表                     } ElemTag; typedef struct GLNode{ElemTag tag;// 公共部分,用于区分原子结点和表结点 union// 原子结点和表结点的联合部分 {AtomType atom; // atom是原子结点的值域, AtomType由用户定义 struct{struct GLNode *hp,*tp;}ptr; // ptr是表结点的指针域,prt.hp和ptr.tp分别指向表头和表尾 }a;} *GList, GLNode;//初始化的广义表Lint InitGList(GList *L){ *L = NULL;return 1;}//销毁广义表Lvoid DestroyGList(GList *L) { GList q1,q2;if(*L){if((*L)->tag == ATOM){free(*L);*L = NULL;}else{q1 = (*L)->a.ptr.hp;q2 = (*L)->a.ptr.tp;free(*L);*L = NULL;DestroyGList(&q1);DestroyGList(&q2);// 递归删除表头和表尾结点}}}// 采用头尾链表存储结构,由广义表L复制得到广义表T。 int CopyGList(GList *T,GList L){if(!L)*T = NULL;else{*T = (GList)malloc(sizeof(GLNode)); if(!*T)exit(0);(*T)->tag = L->tag;if(L->tag == ATOM)(*T)->a.atom = L->a.atom;// 复制单原子 else// 是表结点，则依次复制表头和表尾{CopyGList(&((*T)->a.ptr.hp), L->a.ptr.hp);CopyGList(&((*T)->a.ptr.tp), L->a.ptr.tp);}}return 1;}// 返回广义表的长度,即元素个数int GListLength(GList L){int len = 0;if(!L)return 0;if(L->tag == ATOM)return 1;while(L){L = L->a.ptr.tp;len++;}return len;}// 采用头尾链表存储结构,求广义表L的深度。int GListDepth(GList L){int max, dep;GList pp;if(!L)return 1;// 空表深度为1if(L->tag == ATOM)return 0;// 原子深度为0for(max = 0, pp = L; pp; pp = pp->a.ptr.tp){// 递归求以pp->a.ptr.hp为头指针的子表深度 dep = GListDepth(pp->a.ptr.hp);if(dep > max)max = dep;}return max+1;// 非空表的深度是各元素的深度的最大值加1 }// 判定广义表是否为空int GListEmpty(GList L){if(!L)return 1;elsereturn 0;}// 取广义表L的头GList GetHead(GList L){GList h,p;if(!L){printf("空表无表头!\n");exit(0);}p = L->a.ptr.tp;L->a.ptr.tp = NULL;CopyGList(&h,L);L->a.ptr.tp = p;return h;}// 取广义表L的尾GList GetTail(GList L){GList t;if(!L){printf("空表无表尾!\n");exit(0);}CopyGList(&t, L->a.ptr.tp);return t;}// 插入元素e作为广义表L的第一元素(表头,也可能是子表) int InsertFirst_GL(GList *L,GList e){GList p = (GList)malloc(sizeof(GLNode));if(!p)exit(0);p->tag = LIST;p->a.ptr.hp = e;p->a.ptr.tp = *L;*L = p;return 1;}// 删除广义表L的第一元素,并用e返回其值int DeleteFirst_GL(GList *L,GList *e){ GList p;*e = (*L)->a.ptr.hp;p = *L;*L = (*L)->a.ptr.tp;free(p);return 1;}// 利用递归算法遍历广义表L void Traverse_GL(GList L,void(*v)(AtomType)){if(L) if(L->tag == ATOM)v(L->a.atom);else{Traverse_GL(L->a.ptr.hp,v);Traverse_GL(L->a.ptr.tp,v);}}// 生成一个其值等于chars的串Tint StrAssign(SString T,char *chars){ int i;if(strlen(chars) > MAXSTRLEN)return 0;else{T[0] = strlen(chars); for(i = 1; i <= T[0]; i++)T[i] = *(chars + i - 1);return 1;}}// 由串S复制得串Tint StrCopy(SString T, SString S){int i;for(i = 0; i <= S[0]; i++)T[i] = S[i];return 1;}// 若S为空串,则返回1,否则返回0 int StrEmpty(SString S){if(S[0] == 0)return 1;elsereturn 0;}// 若S>T,则返回值>0;若S=T,则返回值=0;若S<T,则返回值<0 int StrCompare(SString S,SString T){int i;for(i = 1; i <= S[0] && i <= T[0]; ++i)if(S[i] != T[i])return S[i] - T[i];return S[0]-T[0];}// 返回串的元素个数int StrLength(SString S){return S[0];}// 将S清为空串int ClearString(SString S){S[0] = 0;// 令串长为零return 1;}// 用Sub返回串S的第pos个字符起长度为len的子串。int SubString(SString Sub,SString S,int pos,int len){ int i;if(pos < 1 || pos >S[0] || len < 0 || len > S[0]-pos+1)return 0;for(i = 1; i <= len; i++)Sub[i]=S[pos+i-1];Sub[0] = len;return 1;}// 将非空串str分割成两部分:hsub为第一个','之前的子串,str为之后的子串 void sever(SString str,SString hstr) {int n,i, k;  SString ch,c1,c2,c3;n = StrLength(str);StrAssign(c1,",");StrAssign(c2,"(");StrAssign(c3,")");SubString(ch,str,1,1);for(i = 1,k = 0;i <= n && StrCompare(ch,c1) || k != 0; ++i){ SubString(ch, str, i, 1);if(!StrCompare(ch, c2))++k;else if(!StrCompare(ch,c3))--k;}if(i <= n){SubString(hstr, str, 1, i-2);SubString(str, str, i, n - i + 1);}else{StrCopy(hstr, str);ClearString(str);}}// 广义表L。设emp="()" int CreateGList(GList *L, SString S){SString sub,hsub,emp;GList p,q;StrAssign(emp,"()");if(!StrCompare(S, emp))*L = NULL;// 创建空表 else{*L = (GList)malloc(sizeof(GLNode));if(!*L)// 建表结点 exit(0);if(StrLength(S) == 1)// S为单原子 {(*L)->tag = ATOM;(*L)->a.atom = S[1]; // 创建单原子广义表 }else{(*L)->tag = LIST;p = *L;SubString(sub, S, 2, StrLength(S)-2); // 脱外层括号 do{// 重复建n个子表 sever(sub, hsub); // 从sub中分离出表头串hsub CreateGList(&p->a. ptr. hp, hsub);q = p;if(!StrEmpty(sub))// 表尾不空 {p = (GLNode *)malloc(sizeof(GLNode));if(!p)exit(0);p->tag = LIST;q->a.ptr.tp = p;}}while(!StrEmpty(sub));q->a.ptr.tp = NULL;}}return 1;}// 打印原子 void visit(AtomType e){printf("%c ", e);}int main(){// 广义表的表示形式是，空表:(),单原子:a,表:(a,(b),c,(d,(e))) char p[80] = {"(a,(b),c,(d,(e)))"};SString t;GList L,m;InitGList(&L);InitGList(&m);printf("空广义表L的深度 = %d\nL是否空？%d(1:是 0:否)\n\n",GListDepth(L), GListEmpty(L));StrAssign(t, p);CreateGList(&L, t);// 创建广义表 printf("\n广义表L的长度 = %d\n", GListLength(L));printf("广义表L的深度 = %d \nL是否空？%d(1:是 0:否)\n",GListDepth(L), GListEmpty(L));printf("遍历广义表L：\n");Traverse_GL(L, visit);printf("\n\n复制广义表m = L\n");CopyGList(&m, L);printf("广义表m的长度 = %d\n", GListLength(m));printf("广义表m的深度 = %d\n", GListDepth(m));printf("遍历广义表m：\n");Traverse_GL(m,visit);DestroyGList(&m);m = GetHead(L);printf("\n\nm是L的表头，遍历广义表m：\n");Traverse_GL(m, visit);DestroyGList(&m);m = GetTail(L);printf("\n\nm是L的表尾，遍历广义表m：\n");Traverse_GL(m,visit);InsertFirst_GL(&m, L);printf("\n\n插入L为m的表头，遍历广义表m：\n");Traverse_GL(m,visit);printf("\n\n删除m的表头，遍历广义表m：\n");DestroyGList(&L);DeleteFirst_GL(&m, &L);Traverse_GL(m, visit);printf("\n");DestroyGList(&m);return 0;}