"该资源是山东理工大学计算机学院的一份课程设计任务书,涉及的数据结构主题是识别广义表的头和尾。学生需要编写一个程序,该程序能够根据用户的输入建立广义表,并通过用户输入的命令(h表示求表头,t表示求表尾)来分解广义表,同时过滤非法字符并提供错误提示。提供的测试数据包括几个示例输入和相应的预期输出。设计要求包括数据结构的选择、算法分析、代码实现以及错误处理。课程设计分为多个阶段,包括资料收集、程序编写、调试和报告撰写。"
广义表是一种抽象的数据结构,它由零个或多个元素组成,元素可以是原子(单个字符)或子表(其他广义表)。在这个课程设计中,广义表仅由小写或大写字母、空白字符、圆括号和逗号构成,原子是单个字母。用户交互式地构建广义表,程序需要能够识别并处理合法的输入字符,忽略不合法的字符。如果用户输入不当,程序应提供反馈信息。
程序的核心功能包括两个部分:
1. **建立广义表**:用户逐步输入广义表的字符串表示,程序实时构建广义表的内部表示。例如,用户输入"((),(e),(a(b,c,d)))",程序将构建一个多层的广义表结构。
2. **广义表操作**:用户输入命令串,如"h"或"t",来获取广义表的表头或表尾。对于头操作(h),程序返回广义表的第一个元素或最外层广义表的第一个子表;对于尾操作(t),程序返回除去第一个元素后的广义表或最外层广义表的其余部分。例如,输入"tth",程序首先取广义表的尾部,然后取新广义表的头部,最后再次取头部。
为了实现这些功能,学生需要熟悉以下概念和技术:
- **链表数据结构**:广义表通常使用链表来实现,因为它的元素数量和结构不确定,链表允许动态分配和调整内存。
- **递归**:由于广义表可能包含嵌套的子表,处理广义表的头和尾操作需要递归地处理每个子表。
- **字符输入和过滤**:在读取用户输入时,需要对输入进行解析,只接受合法的字符,并过滤掉非法字符。
- **错误处理**:当用户输入无效的命令或格式错误的广义表时,程序需要能够检测并通知用户。
- **数据结构的选择**:根据广义表的特性,可能需要使用特定的数据结构,如链式结构,以方便进行头尾操作。
- **算法设计**:设计有效的算法来执行广义表的建立和操作,这涉及到对数据结构的深刻理解。
在设计过程中,学生需要按照指定的时间表进行工作,包括文献研究、程序编写、调试和报告编写。完成课程设计后,还需要进行答辩,展示和解释自己的设计思路和实现细节。参考文献提供了数据结构、C语言编程和相关编程环境的基础知识,对完成这项任务至关重要。