c++數據結構之廣義表

最近學習了廣義表，我們知道廣義表也是一種線性表，而顧名思義廣義表就是不止一個表，下面來舉個栗子：

A=( )

B=（1 , 2，3）

C=(1 ,2 ,3, ( a , b ,c) )

D=(1, 2, 3, (a,( b,c),d),4)

以上A,B,C,D都是廣義表，只不過深度不一樣，也就是括號的對數不一樣，A是個特殊的廣義表，即空表。B里面有三個元素，C里面有6個元素，包括一個子表（a，b，c），C也同理，只不過多了一層子表。由此可總結為一句話：表里有表

這樣看可能不太直觀，下面以廣義表C為例來看一下它的結構圖：

（圖畫得有點丑，不要吐槽我）

每當遇到一個前括號，就要創建一個子表，直到遇見收括號。

那么如何創建一個廣義表呢，在創建節點結構體的時候，我們要考慮每個節點的類型，有可能是頭結

點，也有可能是子表節點，也有可能是普通的值節點，所以在構造節點的時候就要定義一個三元體，由

于是表里有表，我們可以用遞歸的方法來解決廣義表的問題，每個子表都可以遞歸為一個子問題，就可

以很輕松的解決掉這個問題了。

下面是具體實現的代碼：

先構造一個三元結構體：

enum Type
{
	HEAD,
	VALUE,
	SUB,
};
template<class T>
struct GeneralizedNode
{
	Type _type;
	GeneralizedNode<T>* _next;

	union
	{
		char _value;
		GeneralizedNode<T>* _sublink;   //子表的頭結點
	};
public:
	GeneralizedNode(Type type = HEAD,char value = '\0')
		:_type(type)
		,_next(NULL)
	{
			if (type == VALUE)
			{
				_value = value;
			}
			else if (type == SUB)
			{
				_sublink = NULL;
			}
		}
};

下面來構造一個廣義表類

template<class T>
class GeneralizedList
{
public:
	GeneralizedList()
		:_head(new GeneralizedNode<T>(HEAD))
	{}
	GeneralizedList(const char* str)
	{
		_head=_CreateList(str);
	}
	GeneralizedList(const GeneralizedList& g)    //拷貝構造
	{
		_head = Copy(g._head;)
	}
	size_t Size()
	{
		return size(_head);
	}
	size_t depth()
	{
		return Depth(_head);
	}
	
	void print()
	{
		Print(_head);
	}
protected:
	GeneralizedNode<T>* _CreateList(const char*& str)
	{
		assert(str && *str == '(');
			++str;

		GeneralizedNode<T>* Head = new GeneralizedNode<T>(HEAD,NULL);
		GeneralizedNode<T>* cur = Head;

		while (*str)
		{
			if (_IsValue(*str))
			{
				cur->_next = new GeneralizedNode<T>(VALUE,*str);

				cur = cur->_next;
				str++;
			}
			else if (*str == '(')
			{
				GeneralizedNode<T>* newNode= new GeneralizedNode<T>(SUB);        //將一個子表結點加入到鏈表中
				cur->_next = newNode;
				cur = cur->_next;
				cur->_sublink = _CreateList(str);

				str++;//遞歸創建一個子表結點
			}
			else if (*str == ')')               //表示一個表已經結束
			{
				str++;
				return Head;
			}
			else
			{
				str++;     //不需要處理的情況
			}
			
		}
		assert(false);
		return Head;
	}


	size_t Depth(GeneralizedNode<T>* head)
	{
		GeneralizedNode<T>* cur = head;
		size_t depth = 1;

		while (cur)
		{
			if (cur->_type == SUB)
			{
				size_t subdepth = Depth(cur->_sublink);
			
			if (subdepth+1 > depth)
			{
				depth=subdepth;//保存較大的深度
			}
			}
			cur = cur->_next;
		}
		
		return depth;
	}


	size_t size(GeneralizedNode<T>* head)
	{
		GeneralizedNode<T>* cur = head;

		size_t count = 0;
		while (cur)
		{
			if (cur->_type != SUB)
			{
				count++;
			}
			else
			{
				count += size(cur->_sublink);
			}
			cur = cur->_next;
		}
		return count;
	}

	void Print(GeneralizedNode<T>* head)
	{
		GeneralizedNode<T>* cur = head;
		while (cur)
		{
             if (cur->_type == HEAD)
			{
				cout << '(';
			}
			else if (cur->_type == VALUE)
			{
				cout << cur->_value ;
				if (cur->_next != NULL)
				{
					cout << ',' ;
				}
			}
			
			else if (cur->_type == SUB)
			{
				Print(cur->_sublink);
				if (cur->_next != NULL)
				{
					cout << ',';
				}
			}
			cur = cur->_next;
		}
		cout << ')';
		
	}
	
	
	bool _IsValue(char ch)   //檢查是否為合法值
	{
		if ((ch >= '0'&&ch<='9') || (ch>='a'&&ch<='z') || (ch>='A'&&ch <= 'Z'))
		{
			return true;
		}
		return false;
	}
protected:
	GeneralizedNode<T>* _head;
};

下面給出測試代碼：

#include"Generalized.h"
void Test()
{
	char* ch = "(a,b,c,(1,2),c)";
	GeneralizedList<char> gl1(ch);
	gl1.print();
	cout << endl;
	cout << "廣義表深度為：" << gl1.depth() << endl;
	cout << "廣義表大小為：" << gl1.Size() << endl;
}

int main()
{
	Test();
	getchar();
	return 0;
}

運行結果：

以上就是C++實現廣義表的方法啦，里面也許還存在著一些問題，希望大家能夠指正出來，共同促進學習。