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廣義表
來源:互聯網

廣義表(Lists,又稱列表)是一種非線性的數據結構,是線性表的一種推廣。即廣義表中放松對表元素的原子限制,容許它們具有其自身結構。它被廣泛的應用于人工智能等領域的表處理語言LISP中。在LISP語言中,廣義表是一種最基本的數據結構,就連LISP語言的程序也表示為一系列的廣義表。

定義

廣義表是n(n≥0)個元素a,a,…,a,…,a的有限序列。

其中:

①a--或者是原子或者是一個廣義表。

②廣義表通常記作:

Ls=(a,a,…,a,…,a)。

③Ls是廣義表的名字,n為它的長度。

④若a是廣義表,則稱它為Ls的子表。

注意:

①廣義表通常用圓括號括起來,用逗號分隔其中的元素。

②為了區分原子和廣義表,書寫時用大寫字母表示廣義表,用小寫字母表示原子。

③若廣義表Ls非空(n≥1),則a是Ls的表頭,其余元素組成的表(a2,a3,…,a)稱為Ls的表尾。

④廣義表是遞歸定義的

表示

(1)廣義表常用表示

①E=()

E是一個空表,其長度為0。

②L=(a,b)

L是長度為2的廣義表,它的兩個元素都是原子,因此它是一個線性表

③A=(x,L)=(x,(a,b))

A是長度為2的廣義表,第一個元素是原子x,第二個元素是子表L。

④B=(A,y)=((x,(a,b)),y)

B是長度為2的廣義表,第一個元素是子表A,第二個元素是原子y。

⑤C=(A,B)=((x,(a,b)),((x,(a,b)),y))

C的長度為2,兩個元素都是子表。

⑥D=(a,D)=(a,(a,(a,(…))))

D的長度為2,第一個元素是原子,第二個元素是D自身,展開后它是一個無限的廣義表。

(2)廣義表的深度

一個表的"深度"是指表展開后所含括號的層數。

【例】表L、A、B、C的深度為分別為1、2、3、4,表D的深度為∞。

(3)帶名字的廣義表表示

如果規定任何表都是有名字的,為了既表明每個表的名字,又說明它的組成,則可以在每個表的前面冠以該表的名字,于是上例中的各表又可以寫成:

①E()

②L(a,b)

③A(x,L(a,b))

④B(A(x,L(a,b)),y)

⑤C(A(x,l(a,b)),B(A(x,L(a,b)),y))

⑥D(a,D(a,D(…)))

運算

由于廣義表是對線性表和樹的推廣,并且具有共享和遞歸特性的廣義表可以和有向圖建立對應,因此廣義表的大部分運算與這些數據結構上的運算類似。

在此,只討論廣義表的兩個特殊的基本運算:取表頭head(Ls)和取表尾tail(Ls)。

根據表頭、表尾的定義可知:任何一個非空廣義表的表頭是表中第一個元素,它可以是原子,也可以是子表,而其表尾必定是子表。

【例】

head(L)=a, tail(L)=(b)

head(B)=A, tail(B)=(y)

由于tail(L)是非空表,可繼續分解得到:

head(tail(L))=b, tail(tail(L))=()

對非空表A和(y),也可繼續分解。

注意:廣義表()和(())不同。前者是長度為0的空表,對其不能做求表頭和表尾的運算;而后者是長度為l的非空表(只不過該表中唯一的一個元素是空表),對其可進行分解,得到的表頭和表尾均是空表()。

頭尾鏈表存儲結構

typedef enum {ATOM, LIST} ElemTag; /* ATOM=0,表示原子;LIST=1,表示子表*/

typedef struct GLNode

{

ElemTag tag; /*標志位tag用來區別原子結點和表結點*/

union

{

AtomType atom; /*原子結點的值域atom*/

struct { struct GLNode * hp, *tp;} htp; /*表結點的指針域htp,包括

表頭指針域hp和表尾指針域tp*/

} atom_htp; /* atom_htp 是原子結點的值域atom和

表結點的指針域htp的聯合體域*/

} *GList;

擴展線性存儲

typedef enum {ATOM,LIST} ElemTag;

typedef struct GLNode

{ELemTag tag;

union

{AtomType atom;

struct GLNode *hp;

}

struct GLNode *ht;

}*GList;

參考資料 >

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