C语言实现广义表

前言

在学习广义表的时候，我先是翻阅了严蔚敏老师的《数据结构》第二版教材，然后翻阅了我们上课的教材，周桂红老师的《数据结构》第一版，两本书中，广义表都在"串、数组、广义表"这个章节，大概是第四章。问题来了，严老师的教材对于广义表的代码实现没有提及，周老师的教材对于广义表的代码实现只是给了纯代码，加上代码中寥寥无几的注释，特别是在建立广义表的代码实现上面，逻辑复杂难懂，没有阐述实现的基本思想。

后来，我先是取到了 BliBli 视频网站上面去搜索有关广义表的学习视频，第一个找到的是青岛大学老师的教学视频，但是此视频只讲原理不讲代码如何实现，接下来我先后在 CSDN，C 语言中文网，C 语言网查找资料，发现有的标题写的 C 语言实现广义表，但是代码却是使用的 C++写的，有的文章写的好，但只写了如何创建，没有一篇是代码和实现思想均有详细清晰阐述的文章。于是我决定自己不看教材，试着自己写一个代码实现，其中包含一些基本运算函数。

广义表的存储结构

本例子基于实现此图,实现广义表 (a,(b,c,d))

typedef struct Node
{
    int tag; //标志域
    union
    {
        char atom; //原子结点的值域
        struct
        {
            struct Node *hp, *tp;
        } ptr; //子表结点的指针域，hp指向表头；tp指向表尾
    } un;
} GList;

广义表创建的基本思想

由于广义表的每一个节点，可能是原子节点，也可能是表节点，那么我们将创建表节点和原子节点分开，分别编写函数

创建原子节点

1. 设置原子节点的标识域
2. 开辟原子域空间
3. 设置原子域的标志域
4. 设置原子域的原子值
5. 为原子节点尾指针开辟空间
6. 返回原子节点的尾指针

创建表节点

1. 设置表节点的标识域
2. 设置表节点的尾指针
3. 创建子节点并开辟空间
4. 返回子节点的头指针

广义表的取头尾操作

较为简单，直接看代码示例。

GList *Get_Head(GList *L)
{
    GList *head = L->un.ptr.hp;

    return head;
}

GList *Get_Tail(GList *L)
{
    GList *tail = L->un.ptr.tp;
    return tail;
}

广义表遍历的基本思想

如果发现标识域等于 0，那么就是原子节点，直接打印，否则就分别递归头指针和为尾指针。

int GListTraverse(GList *L)
{

    if (L == NULL)
    {
        return 0;
    }
    // 如果该节点为原子节点，打印
    if (L->tag == 0)
    {
        printf("%c", L->un.atom);
    }
    // 如果该节点为表节点，递归函数
    else if (L->tag == 1)
    {
        GListTraverse(L->un.ptr.hp);
        GListTraverse(L->un.ptr.tp);
    }
}

广义表求深度基本思想

和遍历类似，如果是表节点那么深度depth就自增。

int GList_Depth(GList *L)
{
    int depth = 1;

    if (L == NULL)
    {
        return depth;
    }

    // 如果该节点为表节点，递归函数
    if (L->tag == 1)
    {
        depth++;
        GList_Depth(L->un.ptr.tp);
    }

    return depth;
}

本文完整代码