广义表表示法的树类实现与操作

本题要求在C++中实现一个名为`GenTree`的树类，用于表示广义表表示的树结构。以下是一系列关键知识点的详细解释和实现： 1. 类声明与数据结构设计: 首先，我们需要定义一个名为`GenTreeNode`的广义树节点类，它包含私有成员变量`utype`用于表示节点类型（0表示数据节点，1表示子节点，2表示子树），以及`nextSibling`指针（用于同一层的兄弟节点）、`firstChild`指针（对于子节点）和一个联合体来存储不同类型的节点数据。类还提供了构造函数，分别用于创建数据节点、子树节点以及设置节点信息的方法。 ```cpp class GenTreeNode { private: int utype; GenTreeNode* nextSibling; union { char RootData; char ChildData; GenTreeNode* firstChild; }; public: // 构造函数及成员函数... }; ``` 2. 输入和输出操作: - `operator>>()`：这个成员函数是一个输入流操作符，用于接收用广义表表示的树作为输入，将其解析并存储在类的实例中。这涉及到从输入流中读取节点类型、数据以及子节点，然后构建树结构。 3. 复制构造函数: 为了支持复制一棵表示为广义表的树，需要实现一个复制构造函数，接受一个`GenTreeNode`类型的参数，将源树的结构复制到新树中。 ```cpp GenTreeNode(GenTreeNode* son = NULL): utype(2), nextSibling(NULL), firstChild(son) {} ``` 4. 比较操作: `operator==()`：此操作符用于比较两个广义表表示的树是否相等。这涉及遍历两个树的结构，比较节点类型、数据和子树结构是否一致。 5. 输出操作: - `operator<<()`：作为输出流操作符，用于以广义表的形式输出一棵树。它会递归地遍历树的结构，将每个节点及其子节点信息按照广义表格式输出。 6. 析构函数: 最后，析构函数`~GenTreeNode()`会在对象生命周期结束时被调用，用于释放由`GenTreeNode`实例所占用的内存，确保树结构的正确清理。 本题主要涉及树数据结构的C++实现，包括类的设计、输入/输出操作符、复制构造函数以及析构函数的编写，这些都是面向对象编程中处理树结构的关键部分。通过这些功能，可以方便地创建、操作和展示广义表表示的树。