 |
Реализация операций над связными линейными списками
|
|
|
|
Ниже рассматриваются некоторые простые операции над линейными списками. Выполнение операций иллюстрируется в общем случае рисунками со схемами изменения связей и программными примерами.
На всех рисунках сплошными линиями показаны связи, имевшиеся до выполнения и сохранившиеся после выполнения операции. Пунктиром показаны связи, установленные при выполнении операции. Значком 'x' отмечены связи, разорванные при выполнении операции. Во всех операциях чрезвычайно важна последовательность коррекции указателей, которая обеспечивает корректное изменение списка, не затрагивающее другие элементы. При неправильном порядке коррекции легко потерять часть списка. Поэтому на рисунках рядом с устанавливаемыми связями в скобках показаны шаги, на которых эти связи устанавливаются.
В программных примерах подразумеваются определенными следующие типы данных:
· любая структура информационной части списка:
type data =...;
· элемент односвязного списка (sll - single linked list):
· type· sllptr = ^slltype; { указатель в односвязном списке }· slltype = record { элемент односвязного списка }· inf: data; { информационная часть }· next: sllptr; { указатель на следующий элемент } end;· элемент двухсвязного списка (dll - double linked list):
· type· dllptr = ^dlltype; { указатель в двухсвязном списке }· dlltype = record { элемент односвязного списка }· inf: data; { информационная часть }· next: sllptr; { указатель на следующий элемент (вперед) }· prev: sllptr; { указатель на предыдущий элемент (назад) } end;Словесные описания алгоритмов даны в виде комментариев к программным примерам.
В общем случае примеры должны были бы показать реализацию каждой операции для списков: односвязного линейного, одсвязного кольцевого, двухсвязного линейного, двухсвязного кольцевого. Объем нашего издания не позволяет привести полный набор примеров, разработку недостающих примеров мы предоставляем читателю.
|
|
|
Перебор элементов списка.
Эта операция, возможно, чаще других выполняется над линейными списками. При ее выполнении осуществляется последовательный доступ к элементам списка - ко всем до конца списка или до нахождения искомого элемента.
Алгоритм перебора для односвязного списка представляется программным примером 5.1.
{==== Программный пример 5.1 ====} { Перебор 1-связного списка } Procedure LookSll(head: sllptr); { head - указатель на начало списка } var cur: sllptr; { адрес текущего элемента } begin cur:=head; { 1-й элемент списка назначается текущим } while cur <> nil do begin < обработка c^.inf > {обрабатывается информационная часть того эл-та, на который указывает cur. Обработка может состоять в: · печати содержимого инф.части;· · модификации полей инф.части;· · сравнения полей инф.части с образцом при поиске по ключу;· · подсчете итераций цикла при поиске по номеру;· · и т.д., и т.п. · } cur:=cur^.next;{ из текущего эл-та выбирается указатель на следующий эл-т и для следующей итерации следующий эл-т становится текущим; если текущий эл-т был последний, то его поле next содержит пустой указатель и, т.обр. в cur запишется nil, что приведет к выходу из цикла при проверке условия while } end; end;
В двухсвязном списке возможен перебор как в прямом направлении (он выглядит точно так же, как и перебор в односвязном списке), так и в обратном. В последнем случае параметром процедуры должен быть tail - указатель на конец списка, и переход к следующему элементу должен осуществляться по указателю назад:
cur:=cur^.prev;В кольцевом списке окончание перебора должно происходить не по признаку последнего элемента - такой признак отсутствует, а по достижению элемента, с которого начался перебор. Алгоритмы перебора для двусвязного и кольцевого списка мы оставляем читателю на самостоятельную разработку.
|
|
|
Вставка элемента в список.
Вставка элемента в середину односвязного списка показана на рис.5.4 и в примере 5.2.
Рис.5.4. Вставка элемента в середину 1-связного списка
{==== Программный пример 5.2 ====} { Вставка элемента в середину 1-связного списка } Procedure InsertSll(prev: sllptr; inf: data); { prev - адрес предыдущего эл-та; inf - данные нового эл-та } var cur: sllptr; { адрес нового эл-та } begin { выделение памяти для нового эл-та и запись в его инф.часть } New(cur); cur^.inf:=inf; cur^.next:=prev^.next; { эл-т, следовавший за предыдущим теперь будет следовать за новым } prev^.next:=cur; { новый эл-т следует за предыдущим } end;Рисунок 5.5 представляет вставку в двухсвязный список.
Рис.5.5. Вставка элемента в середину 2-связного списка
Приведенные примеры обеспечивают вставку в середину списка, но не могут быть применены для вставки в начало списка. При последней должен модифицироваться указатель на начало списка, как показано на рис.5.6.
Рис.5.6. Вставка элемента в начало 1-связного списка
Программный пример 5.3 представляет процедуру, выполняющую вставку элемента в любое место односвязного списка.
{==== Программный пример 5.3 ====} { Вставка элемента в любое место 1-связного списка } Procedure InsertSll var head: sllptr; { указатель на начало списка, может измениться в процедуре, если head=nil - список пустой } prev: sllptr; { указатель на эл-т, после к-рого делается вставка, если prev-nil - вставка перед 1-ым эл-том } inf: data { - данные нового эл-та } var cur: sllptr; { адрес нового эл-та } begin { выделение памяти для нового эл-та и запись в его инф.часть } New(cur); cur^.inf:=inf; if prev <> nil then begin { если есть предыдущий эл-т - вставка в середину списка, см. прим.5.2 } cur^.next:=prev^.next; prev^.next:=cur; end else begin { вставка в начало списка } cur^.next:=head; { новый эл-т указывает на бывший 1-й эл-т списка; если head=nil, то новый эл-т будет и последним эл-том списка } head:=cur; { новый эл-т становится 1-ым в списке, указатель на начало теперь указывает на него } end; end;|
|
|
