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
#include
#include
#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)) ;
}