广义表

结点类型定义：

/* 
 * 结点类型
 */
enum NodeType { head, atom, sublist };

/*
 * 定义广义表的结点结构（注意union的使用）
 */
struct Node
{
    Boolean flag;               // 结点标志，附加表头结点->flag=0；原子结点->flag=1；子表结点->flag=2
    union
    {
        ElementType data;       // 原子结点数据域
        struct Node *sublist;   // 指示全表或子表第一个结点的指针域
    } value;
    struct Node *next;          // 指示后件结点的指针域
};

/* 
 * 类似于用单链表表示线性表那样，也可以对表示广义表的链表定义一个结构类型，类型中只包含链表的头指针，其定义如下：
 */
struct GeneralizedList
{
    struct Node *first;         // 链表存储的广义表的头指针
};

基本操作：

/*
 * 创建一个空广义表
 */
void initGeneralizedList(struct Node *first)
{
    first = (struct Node *)malloc(sizeof(Node));    // 分配一个新结点作为附加表头结点
    if(first == NULL) {                             // 申请内存失败，则退出
        printf("Memory allocation failure!\n");
        exit(-1);
    }
    first->flag = 0;                 　　　　　　　　　// 置附加表头结点标志
    first->value.sublist = NULL;     　　　　　　　　　// 置子表指针域为空
    first->next = NULL;             　　　　 　　　　　// 置后件结点域为空
}

/*
 * 求广义表的长度
 */
int getGLLength(struct Node *first)
{
    struct Node *current = first;                   // fist是广义表的头指针，指向附加表头结点
    if(current->flag == NodeType.head) {        
        current = current->value.sublist;           // 使current指针指向第一个元素结点
    }

    if(current == NULL) {                           // 表为空，长度为0
        return 0;
    } else {                                        // 表不为空
        int length = getGLLength(current->next);    // current指针指向的表长度
        return length + 1;                          // current->next指针指向的表的长度 + current当前指针所指结点1
    }
}

/*
 * 求广义表的长度，非递归实现
 */
int getGLLength(struct Node *first)
{
    struct Node *current = first;
    if(current->flag == NodeType.head) {
        current = current->value.sublist;
    }

    int length = 0;
    while(current != NULL) {
        ++length;
        current = current->next;
    }

    return length;
}

/*
 * 求广义表深度：递归实现
 * 思路：
 * 广义表的深度等于它的各子表的最大深度加1
 */
int getGLDeepth(struct Node *first)
{
    struct Node *current = first;
    if(currento->flag == NodeType.head)
        current = current->value.sublist;                       // 确保current指向第一个元素结点

    /*****揣度*****/
    int maxDeepth = 0;                                          // maxDeepth记录子表最大深度，初值为0
    while(current != NULL) {
        if(current->flag == NodeType.sublist) {
            int deepth = getGLDeepth(current->value.sublist);   // 求子表深度
            if(deepth > maxDeepth)
                maxDeepth = deepth;     　　　　　　　　　　　　　　 // 记录当前所搜索子树的最大深度
        }
        current = current->next;        　　　　　　　　　　　　　　 // 指向下一结点
    }

    return maxDeepth + 1;               　　　　　　　　　　　　　　 // 返回当前层次的深度
}

/*
 * 复制广义表：递归实现
 * 思路：
 * 对广义表每个结点的三个域分别进行复制即可
 */
struct Node* copyDeeply(struct Node *first)
{
   if(first == NULL) {
        return NULL;
   } else {
        struct Node *temp = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));         // 建立一个用于复制数据的结点
        if(temp == NULL) {
            printf("Memory allocation failure!\n");
            exit(-1);
        }
        temp->flag = first->flag;                                               // 复制结点标志域
        if(first->flag == NodeType.head || first->flag == NodeType.sublist)
            temp->value.sublist = copyDeeply(first->value.sublist);             // 复制结点的值：此时为指针
        else 
            temp->value.data = first->value.data;                               // 复制结点的值：此时为具体数据类型对应的数据

        temp->next = copyDeeply(first->next);   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 // 复制广义表的表尾部分
        return temp;
   }
}

/*
 * 建立广义表的存储结构
 * 假设：广义表以字符形式存放于字符数组str[]中。
 * 广义表中的元素由一堆圆括号所包含，元素之间用逗号分隔，且每一层子表都由一重圆括号来表示，空表用空格表示，以分号作为整个广义表的结束符
 * 思路：
 * 从左到右依次读入str[]中的各字符，并根据其所表示的不同结点类型建立相应的存储结构：
 *  1、对空表结点，置标志、其子表指针置空
 *  2、对原子结点，置标志、存入数据元素
 *  3、对子表结点，通过递归调用建立起子表存储结点
 *  4、若结点有后继结点，通过递归调用建立其后继存储结点
 *  e.g.    (g, ,(a,(e,f)));
 */
void createGL(struct Node *head, char str[])
{
    char currentChar;                                           // 存放当前读入的字符
    static int index = -1;                                      // index指示当前读入位置
    currentChar = str[++index];                                 // 读入一个字符    
    if(currentChar == ' ')                                      // 若读入字符为空格，指示新结点的指针为空
        head = NULL;
    else if(currentChar == '(') {                               // 若读入字符为左括号，则建立一个新的表结点
        head = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node))；
        if(index == 0)
            first->flag = NodeType.head;        　　　　　　　　　　// 建立附加表头结点
        else 
            first->flag = NodeType.sublist;     　　　　　　　　　　// 建立子表结点
        createGL(head->value.sublist, str[]);   　　　　　　　　　　// 递归创建子表
    } else {                                                    // 若读入的是原子结点，则建立原子结点
        head = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
        head->flag = NodeType.atom;
        head->value.data = currentChar;
    }
    if(head == NULL)
        return ;

    currentChar = str[++index];                             　　// 读入下一字符
    if(currentChar == ',')                                  　　// 若读入逗号，则递归创建表尾部分
        createGL(head->next, str[]);
    else if(currentChar == ')' || currentChar == ';')       　　// 扫描到表元素结束符或全表结束符，后件指针域为空
        head->next = NULL;
}

/*
 * 遍历并输出广义表
 * 思路：
 * 逐一遍历广义表中的每个元素结点；
 *  1、若是原子结点，则输出元素值
 *  2、若是子表结点，则通过递归调用遍历子表中的元素结点
 *  3、若有后继结点，则通过递归调用遍历后件元素结点
 */
void outGL(struct Node *head)
{
    if(head->flag == NodeType.head || head->flag == NodeType.sublist) {     // 扫描到附加表头结点或子表表头结点
        printf("(");                        // 输出全表或子表的起始符“(”；注意：括号是必须匹配的
        if(head->value.sublist == NULL)     // 若结点的子表指针域为空
            printf(" ");
        else 
            outGL(head->value.sublist);     // 递归遍历子表
    } else {
        printf("%d", head->value.data);
    }
    if(head->flag == NodeType.head || head->flag == NodeType.sublist)// 若一个表遍历结束，输出表结束符“)”，匹配之前的左括号
        printf(")");

    if(head->next != NULL) {        // 若当前结点有后继结点
        printf(",");
        outGL(head->next);          // 遍历后继表
    }
}

 

OK哒！