广义表算法库及应用
为了丰富算法库，以应对各类工程的需要，本次实践将进行广义表算法库的建立以及应用。
项目要求一：
建立广义表算法库，包括：
① 头文glist.h，定义数据类型，声明函数；
② 源文件glist.cpp，实现广义表的基本运算，主要算法包括：
int GLLength(GLNode *g); //求广义表g的长度 int GLDepth(GLNode *g); //求广义表g的深度 GLNode *CreateGL(char *&s); //返回由括号表示法表示s的广义表链式存储结构 void DispGL(GLNode *g); //输出广义表g
本次算法库的建设需要应用多文件组织工程，这里不再介绍详细过程，可以点击此处参考。
建立好之后的工作空间截图如下：
实现的源代码如下：
1.glist.h
//*Copyright (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院* //*All rights reservrd.* //*文件名称 ：glist.h* //*作者：田长航* //*完成时间：2017年10月23日* //*版本号：v1.0* //*问题描述:包含定义广义表表示数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明* //*输入描述:无* //*程序输出:无 #ifndef GLIST_H_INCLUDED #define GLIST_H_INCLUDED typedef char ElemType; typedef struct lnode { int tag; //节点类型标识 union { ElemType data; //原子值 struct lnode *sublist; //指向子表的指针 } val; struct lnode *link; //指向下一个元素 } GLNode; //广义表节点类型定义 int GLLength(GLNode *g); //求广义表g的长度 int GLDepth(GLNode *g); //求广义表g的深度 GLNode *CreateGL(char *&s); //返回由括号表示法表示s的广义表链式存储结构 void DispGL(GLNode *g); //输出广义表g #endif // GLIST_H_INCLUDED
2.glist.cpp
//*Copyright (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院* //*All rights reservrd.* //*文件名称 ：glist.cpp* //*作者：田长航* //*完成时间：2017年10月23日* //*版本号：v1.0* //*问题描述:包含各类函数的实现* //*输入描述:无* //*程序输出:无 #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include "glist.h" int GLLength(GLNode *g) //求广义表g的长度 { int n=0; GLNode *g1; g1=g->val.sublist; //g指向广义表的第一个元素 while (g1!=NULL) { n++; //累加元素个数 g1=g1->link; } return n; } int GLDepth(GLNode *g) //求广义表g的深度 { GLNode *g1; int max=0,dep; if (g->tag==0) //为原子时返回0 return 0; g1=g->val.sublist; //g1指向第一个元素 if (g1==NULL) //为空表时返回1 return 1; while (g1!=NULL) //遍历表中的每一个元素 { if (g1->tag==1) //元素为子表的情况 { dep=GLDepth(g1); //递归调用求出子表的深度 if (dep>max) //max为同一层所求过的子表中深度的最大值 max=dep; } g1=g1->link; //使g1指向下一个元素 } return(max+1); //返回表的深度 } GLNode *CreateGL(char *&s) //返回由括号表示法表示s的广义表链式存储结构 { GLNode *g; char ch=*s++; //取一个字符 if (ch!='\0') //串未结束判断 { g=(GLNode *)malloc(sizeof(GLNode));//创建一个新节点 if (ch=='(') //当前字符为左括号时 { g->tag=1; //新节点作为表头节点 g->val.sublist=CreateGL(s); //递归构造子表并链到表头节点 } else if (ch==')') g=NULL; //遇到')'字符,g置为空 else if (ch=='#') //遇到'#'字符，表示为空表 g=NULL; else //为原子字符 { g->tag=0; //新节点作为原子节点 g->val.data=ch; } } else //串结束,g置为空 g=NULL; ch=*s++; //取下一个字符 if (g!=NULL) //串未结束，继续构造兄弟节点 { if (ch==',') //当前字符为',' g->link=CreateGL(s); //递归构造兄弟节点 else //没有兄弟了,将兄弟指针置为NULL g->link=NULL; } return g; //返回广义表g } void DispGL(GLNode *g) //输出广义表g { if (g!=NULL) //表不为空判断 { //先处理g的元素 if (g->tag==0) //g的元素为原子时 printf("%c", g->val.data); //输出原子值 else //g的元素为子表时 { printf("("); //输出'(' if (g->val.sublist==NULL) //为空表时 printf("#"); else //为非空子表时 DispGL(g->val.sublist); //递归输出子表 printf(")"); //输出')' } if (g->link!=NULL) { printf(","); DispGL(g->link); //递归输出后续表的内容 } } }
3.main.cpp
//*Copyright (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院* //*All rights reservrd.* //*文件名称 ：main.cpp* //*作者：田长航* //*完成时间：2017年10月23日* //*版本号：v1.0* //*问题描述:测试函数* //*输入描述:无* //*程序输出:无 #include <stdio.h> #include "glist.h" int main() { GLNode *g; char *s="(b,(b,a,(#),d),((a,b),c((#))))"; g = CreateGL(s); DispGL(g); printf("广义表长度:%d\n", GLLength(g)); printf("广义表深度:%d\n", GLDepth(g)); return 0; }
测试结果截图如下：
项目要求二：
设计一个算法，求出给定广义表g中的原子个数
设计一个算法，求出给定广义表g中的最大原子
用以上的算法库，利用测试函数来实现要求
源代码：main.cpp
//*Copyright (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院* //*All rights reservrd.* //*文件名称 ：main.cpp* //*作者：田长航* //*完成时间：2017年10月23日* //*版本号：v1.0* //*问题描述:测试函数* //*输入描述:无* //*程序输出:无 #include <stdio.h> #include "glist.h" int atomnum(GLNode *g) //求广义表g中的原子个数 { if (g!=NULL) { if (g->tag==0) return 1+atomnum(g->link); else return atomnum(g->val.sublist)+atomnum(g->link); } else return 0; } ElemType maxatom(GLNode *g) //求广义表g中最大原子 { ElemType max1,max2; if (g!=NULL) { if (g->tag==0) { max1=maxatom(g->link); return(g->val.data>max1?g->val.data:max1); } else { max1=maxatom(g->val.sublist); max2=maxatom(g->link); return(max1>max2?max1:max2); } } else return 0; } int main() { GLNode *g; char *s="(b,(b,a,(#),d),((a,b),c((#))))"; g = CreateGL(s); DispGL(g); printf("\n"); printf("原子个数 :%d\n", atomnum(g)); printf("最大原子 :%c\n", maxatom(g)); return 0; }
运行结果截图如下：
