广义表的创建与打印

Posted 2020-09-28 brucemengbm

                                                  广义表的创建与打印

    

      本文取自《数据结构与算法》(C语言版)(第三版)，出版社是清华大学出版社。

      本博文作为学习资料整理。

源码是VC++ 6.0上可运行程序，我挪到了VS2010中运行。

      在VS2010中新建C++ Win32 控制台应用程序项目，创建结果截图：

        

     

     1.广义表的创建：

      广义表的存储结构示意图：演示样例：C(x, y, (a, b))

                             

      广义表能够通过以下的递归方式进行定义。

      基本项：(1)广义表为空表，当s为空时；(2)广义表为原子结点。当s为单字符串时。

      归纳项：如果Subs为S去掉最外层括号对的串，记作“S1。S2。...，Sn”。当中Si(i=1,...,n)为非空字符串。对每一个Si建立表结点，并令其hp域的指针为由Si建立的子表的头指针，除最后建立的表结点的尾指针为NULL外，其余表结点的尾指针均指向在它之后建立的表结点。也就是说，由于Si是一个字符串，首先要为这个字符串建立一个表结点，表结点的指针域指向Si中的元素。它的tp域指向下一次建立的Si+1，而Sn的tp域为空。
      由于在广义表的定义中要用到subs串，因此须要一个函数来求这个串。这里採用函数Getsubs(str,hstr)来实现。

当中，hstr存放的是str中第1个","之前的子串，而且函数将str改动为删除子串hstr和","之后的剩余串。

若串str中没有","，则hstr即为str。而str改动为空串NULL。

   

     2.广义表的打印：
     打印广义表的算法思想是：先打印一个左括号"("，若遇到tag=ATOM，则打印该结点的值。假设此结点后面有后继结点，则再打印一个","；假设tag=LIST，说明是一个子表，则递归调用函数，打印这个子表。打印全然部结点以后，最后打印一个“)”。

     源程序例如以下：GeneralList.cpp

// GeneralList.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef enum {ATOM, LIST}ElemTag;    //ATOM==0 原子, LIST==1 子表

struct GLNode
{
	ElemTag tag;        //标识域
	union
	{
		char atom;
		struct GLNode *hp;
	};
	struct GLNode *tp;
};

typedef struct GLNode GList;

//求取广义表的子串Subs
void Getsubs(char str[], char hstr[])
{
	int i=0;
	int j=0;
	int k=0;     //用来记录没有匹配的左括号数
	int r=0; 
	char s[100];
	while(str[i]&&(str[i]!=','||k))
	{
		if(str[i]=='(')
			k++;
		else if(str[i]==')')
			k--;

		if(str[i]!=','||str[i]==','&&k)
		{
			hstr[j]=str[i];
			i++;
			j++;
		}
	}
	hstr[j]='\0';
	if(str[i]==',')
		i++;
	while(str[i])
	{
		s[r]=str[i];
		r++;
		i++;
	}
	s[r]='\0';
	strcpy(str,s);

}

//创建广义表
GList *GListCreate(char str[])
{
  GList *G;
  char subs[100];
  char hstr[100];
  GList *q;
  int len=strlen(str);
  if(len==0||!strcmp(str,"()"))
	  G=NULL;
  else if(len==1)  //原子结点的情况
  {
		  G=(GList *)malloc(sizeof(GList));
		  if(!G)
		  {
			  printf("申请空间失败！");
			  exit(0);
		  }
		  G->tag = ATOM;
		  G->atom = *str;
		  G->tp = NULL;
  }
  else
  {
	 GList *p;
     G=(GList *)malloc(sizeof(GList));
	 if(!G)
	 {
		printf("申请空间失败！
");
		exit(0);
	  }
	  G->tag = LIST;
	  p=G;
	  str++;
	  strncpy(subs,str,len-2);       //去掉最外面的()
	  subs[len-2]='\0';
	  while(len>0)
	 {
		GList *r;
		Getsubs(subs,hstr);         //将subs分开为表头hstr和表尾subs
		r=GListCreate(hstr);        //生成表头的广义表
		p->hp=r;
		q=p;
		len=strlen(subs);
		if(len>0)
		{
           p=(GList *)malloc(sizeof(GList));
		   if(!G)
		   {
			  printf("申请空间失败！");
			  exit(0);
		    }
		    p->tag = LIST;
			q->tp=p;
		 }
	}
	q->tp=NULL;
  }
  return G;
}

//打印广义表
void GListPrint(GList *G)
{
   GList *q,*p;
   printf("(");
   while(G)
   {
	   p=G->hp;
	   q=G->tp;
	   if(p&&q&&!p->tag)       //p为原子结点，而且有兴许结点
	   {
         printf("%c,",p->atom);
		 p=q->hp;
	     q=q->tp;
	   }
	   if(p&&!p->tag)           //p为原子结点，而且没有兴许结点
	   {
         printf("%c",p->atom);
		 break;
	   }
	   else
	   {
		   if(!p)
              printf("()");          //p为空表
		   else
			  GListPrint(p);
		   if(q)
              printf(",");          //还存在着兴许的结点
		   G=q;
	   }
   }
   printf(")"); 
}

int main()
{
	int n;
	char *s;
	GList *G;
	printf("请输入广义表的字符数：\n");
	scanf("%d",&n);
    printf("请输入广义表：\n");
	s=(char *)malloc(n*sizeof(char));
	scanf("%s",s);
	G=GListCreate(s);
    printf("所输入的广义表为：\n");
	GListPrint(G);
	printf("\n");
	return 0;
}

     Ctrl+F5执行GeneralList.cpp的执行结果：例如以下截图：