十、用关联数组创建数据结构

　　用关联数组可以模拟在其它高级语言中常见的多种数据结构，本节讲述如何用之实现：链表、结构和树。

1、(单)链表

链表是一种比较简单的数据结构，可以按一定的次序存贮值。每个元素含有两个域，一个是值，一个是引用（或称指针），指向链表中下一个元素。一个特殊的头指针指向链表的第一个元素。
在Perl中，链表很容易用关联数组实现，因为一个元素的值可以作为下一个元素的索引。下例为按字母顺序排列的单词链表：

%words = ("abel", "baker",
"baker", "charlie",
"charlie", "delta",
"delta", "");
$header = "abel";
上例中，简单变量$header含有链表中第一个单词，它同时也是关联数组第一个元素的下标，其值baker又是下一个元素的下标，依此类推。
下标为delta的最后一个元素的值为空串，表示链表的结束。
在将要处理的数据个数未知或其随程序运行而增长的情况下，链表十分有用。下例用链表按字母次序输出一个文件中的单词。

1 : #!/usr/local/bin/perl
2 :
3 : # initialize list to empty
4 : $header = "";
5 : while ($line = ) {
6 : # remove leading and trailing spaces
7 : $line =~ s/^s+ s+$//g;
8 : @words = split(/s+/, $line);
9 : foreach $word (@words) {
10: # remove closing punctuation, if any
11: $word =~ s/[.,;:-]$//;
12: # convert all words to lower case
13: $word =~ tr/A-Z/a-z/;
14: &add_word_to_list($word);
15: }
16: }
17: &print_list;
18:
19: sub add_word_to_list {
20: local($word) = @_;
21: local($pointer);
22:
23: # if list is empty, add first item
24: if ($header eq "") {
25: $header = $word;
26: $wordlist{$word} = "";
27: return;
28: }
29: # if word identical to first element in list,
30: # do nothing
31: return if ($header eq $word);
32: # see whether word should be the new
33: # first word in the list
34: if ($header gt $word) {
35: $wordlist{$word} = $header;
36: $header = $word;
37: return;
38: }
39: # find place where word belongs
40: $pointer = $header;
41: while ($wordlist{$pointer} ne "" &&
42: $wordlist{$pointer} lt $word) {
43: $pointer = $wordlist{$pointer};
44: }
45: # if word already seen, do nothing
46: return if ($word eq $wordlist{$pointer});
47: $wordlist{$word} = $wordlist{$pointer};
48: $wordlist{$pointer} = $word;
49: }
50:
51: sub print_list {
52: local ($pointer);
53: print ("Words in this file:n");
54: $pointer = $header;
55: while ($pointer ne "") {
56: print ("$pointern");
57: $pointer = $wordlist{$pointer};
58: }
59: }

运行结果如下：

Here are some words.
Here are more words.
Here are still more words.
^D
Words in this file:
are
here
more
some
still
words

此程序分为三个部分：

主程序：读取输入并转换到相应的格式。
子程序：add_word_to_list，建立排序单词链表。
子程序：print_list，输出单词链表

第3~17行为主程序，第4行初始化链表，将表头变量$header设为空串，第5行起的循环每次读取一行输入，第7行去掉头、尾的空格，第8行将句子分割成单词。9~15行的内循环每次处理一个单词，如果该单词的最后一个字符是标点符号，就去掉。第13行把单词转换成全小写形式，第14行传递给子程序add_word_to_list。
子程序add_word_to_list先在第24行处检查链表是否为空。如果是，第25行将单词赋给$header，26行创建链表第一个元素，存贮在关联数组%wordlist中。如果链表非空，37行检查第一个元素是否与该单词相同，如果相同，就立刻返回。下一步检查这一新单词是否应该为链表第一个元素，即其按字母顺序先于$header。如果是这样，则：

1、创建一个新元素，下标为该新单词，其值为原第一个单词。
2、该新单词赋给$header。

如果该新单词不该为第一个元素，则40~44行利用局域变量$pointer寻找其合适的有效位置，41~44行循环到$wordlist{$pointer}大于或等于$word为止。接下来46行查看该单词是否已在链表中，如果在就返回，否则47~48行将其添加到链表中。首先47行创建新元素$wordlist{$word}，其值为$wordlist{$pointer}，这时$wordlist{$word}和$wordlist{$pointer}指向同一个单词。然后，48行将$wordlist{$pointer}的值赋为$word，即将$wordlist{$pointer}指向刚创建的新元素$wordlist{$word}。
最后当处理完毕后，子程序print_list()依次输出链表，局域变量$pointer含有正在输出的值，$wordlist{$pointer}为下一个要输出的值。
注：一般不需要用链表来做这些工作，用sort()和keys()在关联数组中循环就足够了，如：

foreach $word (sort keys(%wordlist)) {
# print the sorted list, or whatever }

但是，这里涉及的指针的概念在其它数据结构中很有意义。