广义表的实现

Posted 2020-08-11 请叫我小小兽

广义表是一种非线性表的数据结构，是线性表的一种推广。他放松了对原子的控制，容许原子有自身的结构。其实现如下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<assert.h>

enum Type      //原子类型有三种:头结点，子表节点和值节点
{
    HEAD,
    SUB,
    VALUE
};
template<class T>
struct GeneralListNode       //广义表节点
{
    Type _type;           //节点类型
    GeneralListNode* _next;    //节点的下一个
    union                  //当节点的类型不是值节点就是子表节点
    {
        T _value;
        GeneralListNode* _SubLink;
    };

    GeneralListNode(Type type, char s)   //当节点值节点时的构造函数
        :_type(type)
        , _value(s)
        , _next(NULL)
    {}

    GeneralListNode(Type type)   //当节点为子表节点或头结点时的构造函数
        :_type(type)
        , _next(NULL)
        , _SubLink(NULL)
    {}
};

template<class T>
class GeneralList
{
public:
    GeneralList()       //构造函数
        :_head(NULL)
    {}

    GeneralList(char* s)    //构造函数
    {
        _head = _CreateList(s);
    }

    ~GeneralList()   //析构函数
    {
        _Destory(_head);
    }

    GeneralList(const GeneralList<T>& t)   //拷贝构造函数
    {
        _head = _Copy(t._head);
    }

    GeneralList& operator=(GeneralList<T> t)    //赋值运算符的重载
    {
        swap(t._head, _head);
        return *this;
    }

    void Print()   //打印函数
    {
        _Print(_head);
        cout << endl;
    }

    size_t Size()   //求广义表节点的个数
    {
        return _Size(_head);
        cout << endl;
    }

    size_t Depth()   //求广义表的深度
    {
        return _Depth(_head);
    }
protected:
    size_t _Depth(GeneralListNode<T>* head)
    {
        GeneralListNode<T>* cur = head;
        size_t Maxdepth = 1;
        while (cur)
        {
            if (cur->_type == SUB)
            {
                size_t depth = _Depth(cur->_SubLink);
                if (depth+1>Maxdepth)
                {
                    Maxdepth = depth+1;
                }
            }
            cur = cur->_next;
        }
        return Maxdepth;
    }

    GeneralListNode<T>* _Copy(GeneralListNode<T>* head)
    {
        assert(head);
        GeneralListNode<T>* Newhead = new GeneralListNode<T>(HEAD);
        GeneralListNode<T>* cur = head->_next;
        GeneralListNode<T>* newcur = Newhead;
        while (cur)
        {
            if (cur->_type == VALUE)
            {
                newcur->_next = new GeneralListNode<T>(VALUE, cur->_value);
                newcur = newcur->_next;
            }
            if (cur->_type == SUB)
            {
                newcur->_next = new GeneralListNode<T>(SUB);
                newcur = newcur->_next;
                newcur->_SubLink = _Copy(cur->_SubLink);
            }
            cur = cur->_next;
        }
        return Newhead;
    }

    int _Size(GeneralListNode<T>* head)
    {
        GeneralListNode<T>* cur = head;
        size_t Count=0;
        while (cur)
        {
            if (cur->_type==VALUE)
            {
                Count++;
            }
            if (cur->_type == SUB)
            {
                Count += _Size(cur->_SubLink);
            }
            cur = cur->_next;
        }
        return Count;
    }

    void _Print(GeneralListNode<T>* head)
    {
        GeneralListNode<T>* cur = head;
        while (cur)
        {
            if (cur->_type == HEAD)
            {
                cout << ‘(‘;
            }
            else if (cur->_type == VALUE)
            {
                cout << cur->_value << " ";
                if (cur->_next)
                {
                    cout << ‘,‘;
                }
            }
            else  //cur->_type==SUB
            {
                _Print(cur->_SubLink);
                if (cur->_next)
                {
                    cout << ‘)‘;
                }
            }
            cur = cur->_next;
        }
        cout << ‘)‘;
    }

    bool Isvalue(char ch)
    {
        return (ch >= ‘0‘&&ch <= ‘9‘) || (ch >= ‘a‘&&ch <= ‘z‘) || (ch >= ‘A‘&&ch <= ‘Z‘);
    }

    GeneralListNode<T>* _CreateList(char*& s)
    {
        assert(*s == ‘(‘);
        GeneralListNode<T>* head = new GeneralListNode<T>(HEAD);
        ++s;
        GeneralListNode<T>* cur = head;
        while (*s)
        {
            if (*s == ‘(‘)
            {
                GeneralListNode<T>* SubNode = new GeneralListNode<T>(SUB);
                cur->_next = SubNode;
                cur = cur->_next;

                SubNode->_SubLink = _CreateList(s);
            }
            else if (*s == ‘)‘)
            {
                ++s;
                break;
            }
            else if ( Isvalue(*s))
            {
                GeneralListNode<T>* ValueNode = new GeneralListNode<T>(VALUE, *s);
                cur->_next = ValueNode;
                 cur = cur->_next;
                ++s;
            }
            else
            {
                ++s;
            }
        }
        return head;
    }

    void _Destory(GeneralListNode<T>* head)
    {
        GeneralListNode<T>* cur = head;
        while (cur)
        {
            GeneralListNode<T>* del = cur;
            cur = cur->_next;
            if (del->_type ==SUB)
            {
                _Destory(del->_SubLink);
            }
            delete del;
        }
    }
private:
    GeneralListNode<T>* _head;
};

 

/////////////////////////////////////////////////////////////////////

主函数：

#include"GeneralList.h"
void main()
{
        GeneralList<char> g1("()");
        GeneralList<char> g2("(a,b)");
        GeneralList<char> g3("(a,b,(c,d))");
        GeneralList<char> g4("(a,b,(c,d),(e,(f),h))");
        GeneralList<char> g5;
        g5 = g4;

        g4.Print();
        cout << g4.Size() << endl;
        cout << g4.Depth() << endl;
        g5.Print();
}