5.Динамічні структури даних.

Вказівники є ефективним засобом побудови динамічних структур даних. Статичні структури – це масиви, множини, записи і їх розміри залишаються незмінними протягом виконання програми. Розміри динамічних структур можуть змінюватися під час виконання програми. Різновидами ДС є списки, дерева і графи.

Кожен компонент динамічної структури представляє собою запис, яка вміщує 2 поля: вказівник і поле для розміщення даних. За допомогою вказівників компоненти зв’язується в єдину структуру, тобто вказівник повинен вказувати на запис того ж типу, що і запис яка вміщує вказівник.

Наприклад:

Type

CompPtr = ^Component;

Component = Record;

Data: DataType;{ поле даних типа DataType}

Next: CompPrt; { Вказівник на слідуючий компонент}

End;

Data

Next

Компонент найпростішої структури даних.

Однозв’язні списки - це послідовно зв’язані записи типа Component за допомогою вказівників Next.

Останній компонент списку = NIL(кінець списку).

Data

Next

Data	Data	Data
Next	Next	Nil

Однозв’язний список.

Наприклад:

Вставимо елемент С між елементами списку A і B.

A.Next:= @C;

C.Next:= @B;

Видалимо елемент С між елементами списку A і B.

A.Next:= @B;

Dispose (@C);

Використовуючи для зберігання послідовності елементів не масив, а список, можна прискорити операції вставки або видалення елементів, але одержати доступ до елементу по його номеру простіше в масиві, ніж у списку.

В програмуванні використовують 2 різновиди послідовностей: стек і черга.

Стеком називається послідовність , вставка нових елементів в яку або видалення існуючих з якої проводиться з одного і того ж кінця, який називається вершиною стека (нагадує дитячу пірамідку).

Основними видами операцій зі стеками є вставка елементів в його вершину та видалення таких із неї.

Для реалізації стека застосуємо запис Stack , яка має таку ж структуру, як Component.

Опишемо стек за допомогою запису Stack:

Type

StackPrt = ^Stack;

Stack =Record;

Data: Integer;{ поле даних типа Integer}

Next: StackPrt; { Вказівник на слідуючий компонент}

End;

Додамо елемент до стеку:

Procedure Push(var top:StackPrt; value:Integer);

Var x: StackPrt;

Begin

New(x);{створити новий елемент}

x^.Data :=value;{Ініціалізувати дані нового елементу}

x^.Next:= top;{Додати елемент до стеку}

top:=x;{Зробити вершиною стека новий елемент}

end;

Видалимо елемент із стеку:

Procedure Pop(var top:StackPrt; var variable:Integer);

Var x: StackPrt;

Begin

If top<> nil then {якщо стек не пустий}

Begin

Variable :=top^.Data;{видалити дані із вершини стека}

x:= top;{створити копію адреси вершини}

top:=top^.Next;{ вказівник на вершину перемістити на другий елемент}

Dispose(x);{звільнити память, яку займала попередня вершина}

End;

End;

Черга – це така послідовність, при якій вставка нових елементів проводиться з одного кінця, який називається головою черги, а видалення існуючих – з іншого кінця, який називається хвостом черги.

Найчастіше черга організується у вигляді двозв’язного списку.

Type

QueuePtr = ^Queue;

Queue=Record;

Data: Integer;{ поле даних типа Integer}

Prev,Next: QueuePrt; { Вказівник на попередній і слідуючий компонент}

End;

Голова Хвіст

Data	Data	Data	Data
Next	Next	Next	Nil
Nil	Prev	Prev	Prev