数据结构29:广义表的长度和深度

通过前一节对广义表的介绍,例子中给出了几个广义表的长度。例如:空表的长度为 0,只含有一个原子的广义表长度为 1,等等。广义表的长度指的是广义表中数据元素的数量。这里需要指明的是,一个广义表中,一个原子算做是一个元素,一个子表也只算做一个元素。在 LS = (a1,a2,…,an) 中,ai表示原子或者子表, LS 的长度为 n。

广义表的深度

广义表的深度,指的是广义表中括号的重数。例如:C=(a,(b,c,d)):

图1 广义表C的深度

图1中,从前往后数左括号的数量就是广义表C的深度,为2;也可以从右往左数右括号的数量(红色)。

求解广义表的深度

求广义表的深度之前,首先要将广义表用某个数据结构表示出来,在前边学习广义表时,介绍了两种表示广义表的方法。这里采用的方法是第一种。表示结构为:(拿广义表C为例)

广义表第一节中有具体实现的代码,实现函数为:creatGlist(Glist C)。这里不再过多介绍。

求广义表深度的算法用到的是递归的思想,解题思路是:

从广义表 C 的开头位置,一次遍历表中每个数据元素:当遍历对象为原子时,返回原子的深度为 0 ;遍历对象为表 C 的子表时,继续遍历子表中的数据元素。

递归的出口有两个:当遍历对象为原子时,返回 0 ;遍历对象为空表时,返回 1 (空表的深度为 1 );

设置一个初始值为 0 的整形变量 max ,用 max 和遍历过程中返回的整形数值进行比较,取大的那一个,知道程序结束,max + 1就是广义表的深度。

实现代码为:

int GlistDepth(Glist C){

//如果表C为空表时,直接返回长度1;

if (!C) {

return 1;

}

//如果表C为原子时,直接返回0;

if (C->tag == 0) {

return 0;

}

int max = 0; //设置表C的初始长度为0;

for (Glist pp=C; pp; pp=pp->ptr.tp) {

int dep = GlistDepth(pp->ptr.hp);

if (dep>max) {

max = dep; //每次找到表中遍历到深度最大的表,并用max记录

}

}

//程序运行至此处,表明广义表不是空表,由于原子返回的是0,而实际长度是1,所以,此处要+1;

return max+1;

}

完整代码演示

#include

#include

typedef struct GLNode{

int tag; //标志域

union {

char atom; //原子结点的值域

struct {

struct GLNode *hp, *tp;

}ptr; //子表结点的指针域,hp指向表头;tp指向表尾

};

}*Glist, GNode;

Glist creatGlist(Glist C){

//广义表C

C=(Glist)malloc(sizeof(GNode));

C->tag = 1;

//表头原子‘a’

C->ptr.hp = (Glist)malloc(sizeof(GNode));

C->ptr.hp->tag = 0;

C->ptr.hp->atom = 'a';

//表尾子表(b,c,d),是一个整体

C->ptr.tp = (Glist)malloc(sizeof(GNode));

C->ptr.tp->tag = 1;

C->ptr.tp->ptr.hp = (Glist)malloc(sizeof(GNode));

C->ptr.tp->ptr.tp = NULL;

//开始存放下一个数据元素(b,c,d),表头为‘b’,表尾为(c,d)

C->ptr.tp->ptr.hp->tag = 1;

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.hp = (Glist)malloc(sizeof(GNode));

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.hp->tag = 0;

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.hp->atom = 'b';

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp = (Glist)malloc(sizeof(GNode));

//存放子表(c,d),表头为c,表尾为d

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->tag = 1;

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->ptr.hp = (Glist)malloc(sizeof(GNode));

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->ptr.hp->tag = 0;

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->ptr.hp->atom = 'c';

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->ptr.tp = (Glist)malloc(sizeof(GNode));

//存放表尾d

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->ptr.tp->tag = 1;

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->ptr.tp->ptr.hp = (Glist)malloc(sizeof(GNode));

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->ptr.tp->ptr.hp->tag = 0;

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->ptr.tp->ptr.hp->atom = 'd';

C->ptr.tp->ptr.hp->ptr.tp->ptr.tp->ptr.tp = NULL;

return C;

}

//求广义表的深度,递归调用

int GlistDepth(Glist C){

if (!C) {

return 1;

}

if (C->tag == 0) {

return 0;

}

int max = 0;

for (Glist pp=C; pp; pp=pp->ptr.tp) {

int dep = GlistDepth(pp->ptr.hp);

if (dep>max) {

max = dep;

}

}

return max+1;

}

int main(int argc, const char *argv[]){

Glist C = creatGlist(C);

printf("%d", GlistDepth(C));

return 0;

}

运行结果:

2