用c++用广义表写代码本科生导师制问题 问题描述:在高校的教学改革中，有很多学校实行了本科生导师制。一个班级的学生被分给几个老师，每个老师带领n个学生，如果老师还带研究生，那么研究生也可直接负责本科生。 本科生导师制问题中的数据元素具有如下形式: (1)导师带研究生:(老师，(研究生1，(本科生1，…,本科生m)),…)) (2)导师不带研究生:(老师，(本科生1，…,本科生m)) 导师的自然情况只包括姓名、职称；研究生的自然情况只包括姓名、班级；本科生的自然情况只包括姓名、班级。实现要求: 1)插入:将某位本科生或研究生插入到广义表的相应位置；2)删除:将某本科生或研究生从广义表中删除；3)查询:查询导师、本科生(研究生)的情况；4)统计:某导师带了多少个研究生和本科生；5)输出:将某导师所带学生情况输出。

这是一个比较复杂的问题，需要用到广义表的基本操作，包括：创建、插入、删除、查询等。以下是一个可能的实现方法：

1. 定义结构体

首先需要定义三个结构体：本科生、研究生和导师。其中，本科生和研究生结构体只包含姓名和班级两个属性；导师结构体包含姓名、职称和学生列表（即广义表）。

struct Undergraduate {
    string name;
    string class_;
};

struct Graduate {
    string name;
    string class_;
};

struct Teacher {
    string name;
    string title;
    vector<Teacher*> assistants; // 研究生或助教
    vector<Undergraduate> undergraduates; // 本科生
};

2. 创建广义表

创建广义表时，可以使用递归的方式，逐层创建子表。例如，创建一个导师带有两个研究生和三个本科生的广义表：

Teacher* teacher = new Teacher{"张三", "教授"};
Teacher* assistant1 = new Teacher{"李四", "研究生"};
Teacher* assistant2 = new Teacher{"王五", "研究生"};

Teacher* sub1 = new Teacher{"赵六", "助教"};
sub1->undergraduates.push_back(Undergraduate{"小明", "一班"});
sub1->undergraduates.push_back(Undergraduate{"小红", "二班"});

Teacher* sub2 = new Teacher{"钱七", "助教"};
sub2->undergraduates.push_back(Undergraduate{"小刚", "三班"});

assistant1->assistants.push_back(sub1);
assistant2->assistants.push_back(sub2);

teacher->assistants.push_back(assistant1);
teacher->assistants.push_back(assistant2);
teacher->undergraduates.push_back(Undergraduate{"小李", "四班"});

// 输出广义表
print_teacher(teacher);

输出结果应为：

张三(教授):
    李四(研究生):
        赵六(助教):
            小明(一班)
            小红(二班)
        钱七(助教):
            小刚(三班)
    王五(研究生):
    小李(四班)

3. 插入和删除操作

插入和删除操作也可以使用递归实现。例如，要在上面的广义表中插入一个本科生：

void insert_undergraduate(Teacher* teacher, const Undergraduate& undergraduate) {
    teacher->undergraduates.push_back(undergraduate);
}

insert_undergraduate(assistant1, Undergraduate{"小芳", "五班"});

要删除一个研究生或助教，可以递归遍历所有的研究生和助教，找到要删除的对象并删除：

bool remove_assistant(Teacher* teacher, const string& name) {
    for (auto it = teacher->assistants.begin(); it != teacher->assistants.end(); ++it) {
        if ((*it)->name == name) {
            delete (*it);
            teacher->assistants.erase(it);
            return true;
        } else {
            if (remove_assistant(*it, name)) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

remove_assistant(teacher, "王五");

4. 查询和统计操作

查询和统计操作也可以使用递归遍历实现。例如，查询某个导师所带的所有学生：

void print_teacher(Teacher* teacher) {
    cout << teacher->name << "(" << teacher->title << "):" << endl;
    for (auto& assistant : teacher->assistants) {
        print_teacher(assistant);
    }
    for (auto& undergraduate : teacher->undergraduates) {
        cout << "\t" << undergraduate.name << "(" << undergraduate.class_ << ")" << endl;
    }
}

Teacher* find_teacher(Teacher* teacher, const string& name) {
    if (teacher->name == name) {
        return teacher;
    } else {
        for (auto& assistant : teacher->assistants) {
            auto t = find_teacher(assistant, name);
            if (t != nullptr) {
                return t;
            }
        }
        return nullptr;
    }
}

Teacher* teacher = find_teacher(teacher, "张三");
print_teacher(teacher);

统计某个导师所带的研究生和本科生数量也可以递归实现：

void count_students(Teacher* teacher, int& num_graduate, int& num_undergraduate) {
    for (auto& assistant : teacher->assistants) {
        count_students(assistant, num_graduate, num_undergraduate);
    }
    num_graduate += teacher->assistants.size();
    num_undergraduate += teacher->undergraduates.size();
}

int num_graduate = 0, num_undergraduate = 0;
count_students(teacher, num_graduate, num_undergraduate);
cout << "研究生数量：" << num_graduate << endl;
cout << "本科生数量：" << num_undergraduate << endl;

5. 输出操作

输出某个导师所带的所有学生信息也可以递归实现。例如：

void print_students(Teacher* teacher) {
    for (auto& assistant : teacher->assistants) {
        print_students(assistant);
    }
    for (auto& undergraduate : teacher->undergraduates) {
        cout << undergraduate.name << "(" << undergraduate.class_ << ")" << endl;
    }
}

print_students(teacher);

完整代码如下：