十六、廣義表的建立與基本操作

文章目錄

• 十六、廣義表的建立與基本操作
• • 題目描述
  • 解題思路
  • 上機代碼
  • 補充說明

題目描述

采用"頭尾法存儲廣義表，實現以下廣義表的操作：
1．Status CreateGList( GList &L, char *S ) // 根據字符串 S 表示的廣義表內容建立廣義表數據結構；
2．GList GetHead( GList L) // 取表頭運算
3．GList GetTail( GList L) // 取表尾運算
4．void DestroyGList( GList &L) // 銷毀廣義表 L
5．void PrintGList( GList L) // 顯示廣義表 L 內容

程序運行時，首先輸入一個廣義表，表中的原子是小寫字母。隨后可以交替輸入取表頭或取表尾指令（分別用 1 和 2 表示），取的結果替代當前廣義表，并釋放相應的資源（需將釋放資源信息輸出）。當廣義表是空或是原子時，程序停止運行。

例：（下面的黑體為輸入）

((a,()),c,d)

generic list: ((a,()),c,d)

1

destroy tail
free list node
generic list: (a,())

2

free head node
free list node
generic list: (())

1

destroy tail
free list node
generic list: ()

測試輸入期待的輸出時間限制內存限制額外進程

測試用例 1	(a,(b,(c,d)),e,f) 2 1 2 1 1	generic list: (a,(b,(c,d)),e,f) free head node free list node generic list: ((b,(c,d)),e,f) destroy tail free list node generic list: (b,(c,d)) free head node free list node generic list: ((c,d)) destroy tail free list node generic list: (c,d) destroy tail free list node generic list: c	1秒	64M	0
測試用例 2	(a,(b,(c,(d,())),e)) 2 1 2 1 2 1 2 1	generic list: (a,(b,(c,(d,())),e)) free head node free list node generic list: ((b,(c,(d,())),e)) destroy tail free list node generic list: (b,(c,(d,())),e) free head node free list node generic list: ((c,(d,())),e) destroy tail free list node generic list: (c,(d,())) free head node free list node generic list: ((d,())) destroy tail free list node generic list: (d,()) free head node free list node generic list: (()) destroy tail free list node generic list: ()	1秒	64M	0
測試用例 3	((a,s,(w,e)),q,c) 1 2 2 2	generic list: ((a,s,(w,e)),q,c) destroy tail free list node generic list: (a,s,(w,e)) free head node free list node generic list: (s,(w,e)) free head node free list node generic list: ((w,e)) free head node free list node generic list: ()	1秒	64M	0

解題思路

教材上雖然定義了廣義表的存儲結構，但是建立廣義表的 createList 有些過于復雜，而且其余關鍵運算也沒有給出具體算法。仔細分析題目發現，題目重點要實現的是取表頭和取表尾的過程。相比之下，與其大費周章建立廣義表，還不如用字符串直接操作來得更快。

用字符串直接存取待操作的廣義表，根據輸入的數字 1 或 2 進行去表頭或取表尾操作即可。

• 表中第一個逗號之前的，都是表頭
• 表中第一個逗號之后的，都是表尾

取表頭其實在逗號之前也可以判斷，找到第一個左括號后的第一對括號，這就是表頭。例如 ((a,b),c,(d,e)) 這個廣義表，第一對括號(a,b)就是表頭。

當然，這個判斷與找第一個逗號的差距僅僅是 O(1) 的時間，聊勝于無。我在下面的代碼中進行了書寫，方便大家理解。

上機代碼

#include<cstdio> #include<cstring> #include<cstdlib> char s[1010]; int len1 = 0, len2 = -1; //len1——len2表示每次需要取的區間長度 void gethead(); //取表頭 void gettail(); //取表尾int main() {int n = 0, m = 0;memset(s, 0, sizeof(s));scanf("%s", s);printf("generic list: %s\n", s);len2 = strlen(s) - 1;int ans = 0;while (~scanf("%d", &ans)){if (ans == 1) //取表頭gethead();else //取表尾gettail();}return 0; } void gethead() {printf("destroy tail\nfree list node\ngeneric list: ");int temp = -1;int i = len1; //每次從上一次的位置開始取while (s[i]!='\0'){if (s[i] == '('){temp++;if (temp == 0)len1 = i + 1;i++;continue;}if (s[i] == ')'){temp--;//if (temp == 0) //第一個左括號后面的第一對括號就是表頭//{// len2 = i;// break;//}i++;continue;}if (s[i] == ','&&temp == 0) //表中第一個逗號之前的，都是表頭{len2 = i - 1;break;}i++;}//輸出表頭for (int j = len1; j <= len2; j++){printf("%c", s[j]);}printf("\n"); } void gettail() {printf("free head node\nfree list node\ngeneric list: ");int temp = -1;int vis = 0;int i = len1;while (s[i] != '\0'){if (i == len2) //空表{vis = 1;break;}if (s[i] == '(')temp++;if (s[i] == ')')temp--;if (s[i] == ','&& temp == 0) //表中的第一個逗號之后的，都是表尾{s[i] = '(';len1 = i;break;}i++;}if (vis==1) //空表直接輸出{printf("()\n");return;}//輸出表尾for (int j = len1; j <= len2; j++){printf("%c", s[j]);}printf("\n"); }

補充說明

相信細心的同學已經發現了上面算法的問題所在

就是當廣義表為 ((a,b)) 時，廣義表中沒有逗號，這時輸入 1 ，進行取表頭的操作。通過逗號判斷的方法就失效了，還是需要我們剛才說的對于第一對括號的判斷。

另外，如果廣義表為 (a) ，即僅有一個原子時，再輸入 1 取表頭。這時連括號判斷都失效了。對于這樣的問題，有一個解決辦法是掃描字符串給 len1 賦值時，同時也給 len2 賦相同的值。

• 如果廣義表只有單個原子，那么此時的 len2 就是唯一取值，可以直接輸出表頭
• 如果廣義表還有別的元素，len2 在后面必然會更改，不會影響到 len2 的取值

輸入數字的 while 循環結尾，判斷 len1 是否等于 len2 ，如果二者相等則證明此時廣義表僅有原子，程序應該停止運行。二者不等則廣義表中仍有元素，還可以進行取表頭操作。

至于上面代碼中把第一對括號判斷進行了注釋但是對結果不影響，是因為測試用例里沒有針對這種情況的測試，所以代碼可以順序通過學校的 OJ。

剛才列出來的兩種缺陷，有興趣的同學可以在此基礎上加點代碼將問題解決掉。

下面給出我的示例代碼：

#include<cstdio> #include<cstring> #include<cstdlib> char s[1010]; int len1 = 0, len2 = -1; //len1——len2表示每次需要取的區間長度 void gethead(); //取表頭 void gettail(); //取表尾int main() {int n = 0, m = 0;memset(s, 0, sizeof(s));scanf("%s", s);printf("generic list: %s\n", s);len2 = strlen(s) - 1;int ans = 0;while (~scanf("%d", &ans)){if (ans == 1) //取表頭gethead();else //取表尾gettail();if(len1 == len2) //廣義表僅剩原子，停止運行break;}return 0; } void gethead() {printf("destroy tail\nfree list node\ngeneric list: ");int temp = -1;int i = len1; //每次從上一次的位置開始取while (s[i]!='\0'){if (s[i] == '('){temp++;if (temp == 0)len2 = len1 = i + 1;i++;continue;}if (s[i] == ')'){temp--;if (temp == 0) //第一個左括號后面的第一對括號就是表頭{len2 = i;break;}i++;continue;}if (s[i] == ','&&temp == 0) //表中第一個逗號之前的，都是表頭{len2 = i - 1;break;}i++;}//輸出表頭for (int j = len1; j <= len2; j++){printf("%c", s[j]);}printf("\n"); } void gettail() {printf("free head node\nfree list node\ngeneric list: ");int temp = -1;int vis = 0;int i = len1;while (s[i] != '\0'){if (i == len2) //空表{vis = 1;break;}if (s[i] == '(')temp++;if (s[i] == ')')temp--;if (s[i] == ','&& temp == 0) //表中的第一個逗號之后的，都是表尾{s[i] = '(';len1 = i;break;}i++;}if (vis==1) //空表直接輸出{printf("()\n");return;}//輸出表尾for (int j = len1; j <= len2; j++){printf("%c", s[j]);}printf("\n"); }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的十六、广义表的建立与基本操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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