广义表——头尾链表存储表示的定义与相关操作
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1 /**************************************************** 2 * * 3 * 文件夹: ▲05 数组和广义表 5 GeneralizedList-H&T * 4 * * 5 * 文件名: GeneralizedList-H-T.h * 6 * * 7 * 内 容: 广义表（头尾链表存储表示）相关操作列表 * 8 * * 9 ****************************************************/ 10 11 #ifndef GENERALIZEDLIST_H_T_H 12 #define GENERALIZEDLIST_H_T_H 13 14 #include <stdio.h> 15 #include <stdlib.h> //提供malloc、realloc、free、exit原型 16 #include "../../01 绪论/Status.h" //**▲01 绪论**// 17 #include "../../04 串/01 SequenceString/SequenceString.c" //**▲04 串**// 18 19 /* 广义表（头尾链表存储表示）类型定义 */ 20 typedef enum{ Head, Tail }Mark; 21 typedef enum{ Atom, List }ElemTag; //Atom==0：原子结点，List==1：表结点 22 typedef char AtomType; //原子类型 23 typedef struct GLNode 24 { 25 union{ int mark; }; //匿名联合，仅在第8章广义表遍历算法中使用 26 27 ElemTag tag; //公共部分，用于区分原子结点和表结点 28 union //原子结点和表结点的联合部分 29 { 30 AtomType atom; //atom是原子结点的值域，AtomType由用户定义 31 struct 32 { 33 struct GLNode *hp; //指向表头 34 struct GLNode *tp; //指向表尾 35 }ptr; //表结点的指针域 36 }Union; 37 }GLNode; 38 typedef GLNode* GList; //广义表类型 39 40 /* 广义表（头尾链表存储）函数列表 */ 41 /* ★每一层去掉括号考察★ */ 42 void InitGList_GL_H_T(GList *L); 43 /*━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ 44 ┃(01)初始化广义链表（创建空的广义表）。┃ 45 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━*/ 46 47 void sever_GL_H_T_1(SString hstr, SString str); 48 /*━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ 49 ┃(02-1)算法5.8：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。┃ 50 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━*/ 51 52 void CreateGList_GL_H_T_1(GList *L, SString S); 53 /*━━━━━━━━━━━━━━━┓ 54 ┃(03-1)算法5.7：由S创建广义表。┃ 55 ┗━━━━━━━━━━━━━━━*/ 56 57 void sever_GL_H_T_2(SString hstr, SString str); 58 /*━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ 59 ┃(02-2)将非空串str分割成两部分:hsub做表头,str做表尾。┃ 60 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━*/ 61 62 void CreateGList_GL_H_T_2(GList *L, SString S); 63 /*━━━━━━━━━━━┓ 64 ┃(03-2)由S创建广义表。 ┃ 65 ┗━━━━━━━━━━━*/ 66 67 void ClearGList_GL_H_T(GList *L); 68 /*━━━━━━━━━━━━━━┓ 69 ┃(04)清空广义表（无法销毁）。┃ 70 ┗━━━━━━━━━━━━━━*/ 71 72 void CopyGList_GL_H_T(GList *T, GList L); 73 /*━━━━━━━━━━━━━┓ 74 ┃(05)算法5.6：复制广义表。 ┃ 75 ┗━━━━━━━━━━━━━*/ 76 77 int GListLength_GL_H_T(GList L); 78 /*━━━━━━━━━┓ 79 ┃(06)求广义表长度。┃ 80 ┗━━━━━━━━━*/ 81 82 int GListDepth_GL_H_T(GList L); 83 /*━━━━━━━━━━━━━━┓ 84 ┃(07)算法5.5：求广义表深度。 ┃ 85 ┗━━━━━━━━━━━━━━*/ 86 87 Status GListEmpty_GL_H_T(GList L); 88 /*━━━━━━━━━━━━┓ 89 ┃(08)判断广义表是否为空。┃ 90 ┗━━━━━━━━━━━━*/ 91 92 GList GetHead_GL_H_T(GList L); 93 /*━━━━━━━┓ 94 ┃(09)获取表头。┃ 95 ┗━━━━━━━*/ 96 97 GList GetTail_GL_H_T(GList L); 98 /*━━━━━━━┓ 99 ┃(10)获取表尾。┃ 100 ┗━━━━━━━*/ 101 102 void InsertFirst_GL_H_T(GList *L, GList e); 103 /*━━━━━━━━━━━━━━━┓ 104 ┃(11)插入e为广义表第一个元素。 ┃ 105 ┗━━━━━━━━━━━━━━━*/ 106 107 void DeleteFirst_GL_H_T(GList *L, GList *e); 108 /*━━━━━━━━━━━━━━━┓ 109 ┃(12)删除广义表表头并用e返回。 ┃ 110 ┗━━━━━━━━━━━━━━━*/ 111 112 void Traverse_GL_H_T(GList L, void(Visit)(AtomType)); 113 /*━━━━━━━━┓ 114 ┃(13)遍历广义表。┃ 115 ┗━━━━━━━━*/ 116 117 void Output_GL_H_T(GList L, Mark mark); 118 /*━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ 119 ┃(14)带括号输出广义表L，mark为标记。 ┃ 120 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━*/ 121 122 #endif
1 /**************************************************** 2 * * 3 * 文件夹: ▲05 数组和广义表 5 GeneralizedList-H&T * 4 * * 5 * 文件名: GeneralizedList-H-T.c * 6 * * 7 * 算 法: 5.5、5.6、5.7、5.8 * 8 * * 9 ****************************************************/ 10 11 #ifndef GENERALIZEDLIST_H_T_C 12 #define GENERALIZEDLIST_H_T_C 13 14 #include "GeneralizedList-H-T.h" //**▲05 数组和广义表**// 15 16 void InitGList_GL_H_T(GList *L) 17 { 18 *L = NULL; //初始化了一个空表，长度为0，深度为1 19 } 20 21 /*════╗ 22 ║ 算法5.8║ 23 ╚════*/ 24 /* 假设广义表各字符间无空格，且输入正确 */ 25 void sever_GL_H_T_1(SString hstr, SString str) //str最外层已无括号 26 { 27 int i, k, n; 28 SString ch; 29 30 n = StrLength_Sq(str); 31 32 i = k = 0; 33 do 34 { 35 ++i; 36 SubString_Sq(ch, str, i, 1); 37 if(ch[1]==‘(‘) 38 ++k; 39 if(ch[1]==‘)‘) 40 --k; 41 }while(i<n && (ch[1]!=‘,‘ || k!=0)); 42 43 if(i<n) 44 { 45 SubString_Sq(hstr, str, 1, i-1); 46 SubString_Sq(str, str, i+1, n-i); 47 } 48 else 49 { 50 StrCopy_Sq(hstr, str); 51 ClearString_Sq(str); 52 } 53 } 54 55 /*════╗ 56 ║ 算法5.7║ 57 ╚════*/ 58 void CreateGList_GL_H_T_1(GList *L, SString S) 59 { 60 SString emp, hsub, sub; 61 GList p, q; 62 63 StrAssign_Sq(emp, "()"); 64 65 if(!StrCompare_Sq(S, emp)) //S代表空表 66 *L = NULL; //创建空表 67 else 68 { 69 *L = (GList)malloc(sizeof(GLNode)); 70 if(!*L) 71 exit(OVERFLOW); 72 73 if(StrLength_Sq(S)==1) //创建单原子广义表 74 { 75 (*L)->tag = Atom; 76 (*L)->Union.atom = S[1]; 77 78 (*L)->mark = 0; //GarbageCollection.c 79 } 80 else 81 { 82 (*L)->tag = List; 83 84 (*L)->mark = 0; //GarbageCollection.c 85 86 p = *L; 87 88 SubString_Sq(sub, S, 2, StrLength_Sq(S)-2); //去掉最外层括号 89 90 do //重复建n个子表 91 { 92 sever_GL_H_T_1(hsub, sub); //分离出表头串hsub 93 CreateGList_GL_H_T_1(&(p->Union.ptr.hp), hsub); 94 q = p; 95 if(!StrEmpty_Sq(sub)) //表尾不为空，处理表尾 96 { 97 p = (GList)malloc(sizeof(GLNode)); 98 if(!p) 99 exit(OVERFLOW); 100 101 p->tag = List; 102 103 p->mark = 0; //GarbageCollection.c 104 105 q->Union.ptr.tp = p; 106 } 107 }while(!StrEmpty_Sq(sub)); 108 q->Union.ptr.tp = NULL; 109 } 110 } 111 } 112 113 /* 另一种创建广义表的算法，与上述算法略有不同 */ 114 /* 假设广义表各字符间无空格，且输入正确 */ 115 void sever_GL_H_T_2(SString hstr, SString str) //将str分解为表头元素和表尾元素两部分 116 { 117 int i = 1; 118 int k = 0; 119 int n; 120 SString tmp; 121 122 SubString_Sq(tmp, str, 2, StrLength_Sq(str)-2); 123 124 n = StrLength_Sq(tmp); 125 126 while(i<n && (tmp[i]!=‘,‘ || k!=0)) 127 { 128 if(tmp[i]==‘(‘) 129 k++; 130 if(tmp[i]==‘)‘) 131 k--; 132 i++; 133 } 134 135 if(i<n) 136 SubString_Sq(hstr, tmp, 1, i-1); 137 else 138 StrCopy_Sq(hstr, tmp); 139 140 StrDelete_Sq(str, 2, i); 141 } 142 143 void CreateGList_GL_H_T_2(GList *L, SString S) 144 { 145 SString hsub, sub, emp; 146 GList p, q; 147 148 StrAssign_Sq(emp, "()"); 149 150 if(!StrCompare_Sq(S, emp)) 151 *L = NULL; 152 else 153 { 154 *L = (GList)malloc(sizeof(GLNode)); 155 156 if(StrLength_Sq(S)==1) 157 { 158 (*L)->tag = Atom; 159 (*L)->Union.atom = S[1]; 160 } 161 else 162 { 163 (*L)->tag = List; 164 p = *L; 165 166 StrCopy_Sq(sub, S); 167 168 do 169 { 170 sever_GL_H_T_2(hsub, sub); 171 CreateGList_GL_H_T_2(&(p->Union.ptr.hp), hsub); 172 173 if(StrCompare_Sq(sub, emp)) 174 { 175 q = p; 176 p = (GList)malloc(sizeof(GLNode)); 177 p->tag = List; 178 q->Union.ptr.tp = p; 179 } 180 }while(StrCompare_Sq(sub, emp)); 181 p->Union.ptr.tp = NULL; 182 } 183 } 184 } 185 186 void ClearGList_GL_H_T(GList *L) 187 { 188 GList p, q; 189 190 if(*L) 191 { 192 if((*L)->tag==Atom) 193 { 194 free(*L); //删除原子结点 195 *L = NULL; 196 } 197 else //删除表结点 198 { 199 p = (*L)->Union.ptr.hp; 200 q = (*L)->Union.ptr.tp; 201 free(*L); 202 *L = NULL; 203 ClearGList_GL_H_T(&p); 204 ClearGList_GL_H_T(&q); 205 } 206 } 207 } 208 209 /*════╗ 210 ║ 算法5.6║ 211 ╚════*/ 212 void CopyGList_GL_H_T(GList *T, GList L) 213 { 214 if(!L) 215 *T = NULL; 216 else 217 { 218 *T = (GList)malloc(sizeof(GLNode)); //建表结点 219 if(!*T) 220 exit(OVERFLOW); 221 222 (*T)->tag = L->tag; 223 224 if(L->tag==Atom) //复制单原子 225 (*T)->Union.atom = L->Union.atom; 226 else //复制表头和表尾 227 { 228 CopyGList_GL_H_T(&((*T)->Union.ptr.hp), L->Union.ptr.hp); 229 CopyGList_GL_H_T(&((*T)->Union.ptr.tp), L->Union.ptr.tp); 230 } 231 } 232 } 233 234 int GListLength_GL_H_T(GList L) 235 { 236 int count; 237 238 for(count=0; L; count++,L=L->Union.ptr.tp) 239 ; 240 241 return count; 242 } 243 244 /*════╗ 245 ║ 算法5.5║ 246 ╚════*/ 247 int GListDepth_GL_H_T(GList L) 248 { 249 int max, deep; 250 GList p; 251 252 if(!L) //空表深度为1 253 return 1; 254 255 if(L->tag==Atom) //原子深度为0 256 return 0; 257 258 for(max=0,p=L; p; p=p->Union.ptr.tp) 259 { 260 deep = GListDepth_GL_H_T(p->Union.ptr.hp); 261 if(deep>max) 262 max = deep; 263 } 264 265 return max + 1; //非空表的深度是各元素最大深度加一 266 } 267 268 Status GListEmpty_GL_H_T(GList L) 269 { 270 if(!L) 271 return TRUE; 272 else 273 return FALSE; 274 } 275 276 GList GetHead_GL_H_T(GList L) 277 { 278 GList p; 279 280 if(!L) 281 { 282 printf("广义表为空表，无法获取表头！ "); 283 exit(ERROR); 284 } 285 286 CopyGList_GL_H_T(&p, L->Union.ptr.hp); 287 288 return p; 289 } 290 291 GList GetTail_GL_H_T(GList L) 292 { 293 GList p; 294 295 if(!L) 296 { 297 printf("广义表为空表，无法获取表尾！ "); 298 exit(ERROR); 299 } 300 301 CopyGList_GL_H_T(&p, L->Union.ptr.tp); 302 303 return p; 304 } 305 306 void InsertFirst_GL_H_T(GList *L, GList e) 307 { 308 GList g; 309 310 g = (GList)malloc(sizeof(GLNode)); 311 if(!g) 312 exit(OVERFLOW); 313 314 g->tag = 1; 315 g->Union.ptr.hp = e; 316 g->Union.ptr.tp = *L; 317 *L = g; 318 } 319 320 void DeleteFirst_GL_H_T(GList *L, GList *e) 321 { 322 GList p; 323 324 if(!(*L)) 325 { 326 printf("广义表为空表，删除表头失败！ "); 327 exit(ERROR); 328 } 329 330 p = *L; 331 *L = (*L)->Union.ptr.tp; 332 333 CopyGList_GL_H_T(e, p->Union.ptr.hp); 334 335 free(p); 336 p = NULL; 337 } 338 339 void Traverse_GL_H_T(GList L, void(Visit)(AtomType)) 340 { 341 if(L) 342 { 343 if(L->tag==Atom) 344 Visit(L->Union.atom); 345 else 346 { 347 Traverse_GL_H_T(L->Union.ptr.hp, Visit); 348 Traverse_GL_H_T(L->Union.ptr.tp, Visit); 349 } 350 } 351 } 352 353 void Output_GL_H_T(GList L, Mark mark) 354 { 355 if(!L) //L为空 356 { 357 if(mark==Head) //mark=0代表广义表指针来自表头 358 printf("()"); 359 else //mark=1代表广义表指针来自表尾 360 printf(")"); 361 } 362 else //L不为空时 363 { 364 if(L->tag==Atom) //对于原子结点，输出原子 365 printf("%c",L->Union.atom); 366 else //对于表结点，要对表头、表尾分别讨论 367 { 368 if(mark==Head) 369 printf("("); 370 else 371 printf(","); 372 373 Output_GL_H_T(L->Union.ptr.hp, Head); 374 Output_GL_H_T(L->Union.ptr.tp, Tail); 375 } 376 } 377 } 378 379 #endif
以上是关于广义表——头尾链表存储表示的定义与相关操作的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章