广义表是非线性结构,其定义是递归的。

以下给出几种简单的广义表模型:

由上图我们可以看到,广义表的节点类型无非head、value、sub三种,这里设置枚举类型,利用枚举变量来记录每个节点的类型:

enum  Type{	HEAD,   //头节点	VALUE,  //值节点	SUB,    //子表节点};

每个节点都有自己的类型以及next指针,除此之外,如果该节点是VALUE类型还要分配空间存储该节点的有效值;但是若该节点是SUB类型,就需定义一个指针指向子表的头。

这里我们可以用联合来解决这个问题。

(联合(或共同体)是一种不同数据类型成员之间共享存储空间的方法,并且联合体对象在同一时间只能存储一个成员值)

构造节点

struct GeneralizedNode{	Type _type;       //  1.类型	GeneralizedNode* _next;  //2.指向同层的下一个节点	union	{		char _value;    //  3.有效值		GeneralizedNode* _subLink;     // 3.指向子表的指针	};		GeneralizedNode(Type type = HEAD, char value = '0')	:_value(value)	,_type(type)	, _next(NULL)	{		if (_type == SUB)		{			_subLink = NULL;		}	}};

广义表的定义及基本操作

class Generalized{public:	//无参的构造函数,建立空的广义表	Generalized();	//建造广义表,有参数的构造函数	Generalized(const char* str);	//打印广义表	void Print();	//获取值节点的个数	size_t Amount();	//获取广义表的深度	size_t Depth();	//拷贝构造	Generalized(const Generalized& g);	赋值运算符的重载	Generalized& operator=(const Generalized& g);	析构函数	~Generalized();protected:	void _Print(GeneralizedNode* head);	GeneralizedNode* _CreatList(const char*& str);	size_t _Amount(GeneralizedNode* head);	GeneralizedNode* _Copy(GeneralizedNode* head);	void _Destory(GeneralizedNode* head);protected:	GeneralizedNode* _head;   //记录广义表头指针};

初始化建立广义表进行循环递归。遍历字符串时遇到字符就建立值节点,遇到'('就进行递归并建立子表;遇到')'就结束当前子表的建立,并返回当前子表的头指针。

GeneralizedNode* _CreatList(const char*& str)	{		assert(*str == '(');		GeneralizedNode* head = new GeneralizedNode(HEAD,'0');		GeneralizedNode* cur = head;		str++;		while (str != '\0')		{			if ((*str >= '0'&&*str <= '9') || (*str >= 'a'&&*str <= 'z') || (*str >= 'A'&&*str <= 'Z'))			{				cur->_next = new GeneralizedNode(VALUE, *str);				cur = cur->_next;			}			else if (*str == '(')			{				cur->_next = new GeneralizedNode(SUB);				cur = cur->_next;				cur->_subLink = _CreatList(str);			}			else if (*str == ')')			{				return head;			}			str++;		}		return head;	}

打印广义表:当节点的类型为SUB时进行递归,最后不要忘了每打印完一层要打印一个后括号。

void _Print(GeneralizedNode* head)	{		if (head == NULL)		{			cout << "Generalized table is NULL" << endl;			return;		}		GeneralizedNode* cur = head;		while (cur)		{			if (cur->_type == HEAD)			{				cout << '(';			}			else if (cur->_type == VALUE)			{				cout << cur->_value;				if (cur->_next)				{					cout << ',';				}			}			else if (cur->_type == SUB)			{				_Print(cur->_subLink);				if (cur->_next)				{					cout << ',';				}							}			cur = cur->_next;		}		cout << ')';	}

获取值节点的个数:设置count变量,遇到值节点就加1,遇到SUB节点进行递归并将返回值加给count

size_t _Amount(GeneralizedNode* head)	{		GeneralizedNode* begin = head;		size_t count = 0;		while (begin)		{			if (begin->_type == VALUE)			{				count++;			}			if (begin->_type == SUB)			{				count += _Amount(begin->_subLink);			}			begin = begin->_next;		}		return count;	}

广义表的深度:设置变量dp和max分别用来记录当前子表即当前SUB节点指向的子表深度,以及本层所有的SUB节点中深度最大的子表的深度。

size_t _Depth(GeneralizedNode* head)	{		if (_head == NULL)		{			return 0;		}		size_t dp=0;		GeneralizedNode* cur = head;		size_t max = 0;		while (cur)		{			if (cur->_type == SUB)			{				dp=_Depth(cur->_subLink);				if (max < dp)				{					max = dp;				}			}			cur = cur->_next;		}		return max+1;	}

销毁广义表:依次遍历节点,遇到子表递归,将子表的节点delete完成后,再回到当前层继续遍历。

void _Destory(GeneralizedNode* head)	{		if (head == NULL)		{			return;		}		while (head)		{			GeneralizedNode* begin = head->_next;			if (head->_type == SUB)			{				_Destory(head->_subLink);			}			delete head;			head = begin;		}	}

广义表的拷贝构造及赋值运算符重载与构造函数的递归方式类似,这里就不再阐述冗余信息。