广义表的建立与一般操作C\C++

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：

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 ;

孩子兄弟表示法的存储结构：

typedef 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

/* *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

/* *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

/* *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)) ;}