Реализация стека с помощью массива
Если максимальный размер данных можно определить до начала использования, и в процессе работы он не изменяется (например, при сортировке содержимого файла), эффективнее однократно выделять непрерывную область памяти. Связь элементов при этом реализуется не через указатель, а через вспомогательную переменную, в которой хранится номер элемента.
Кроме массива данных, соответствующих типу данных стека, достаточно иметь одну переменную целого типа для хранения индекса элемента массива, являющегося вершиной стека. При помещении элемента в стек индекс увеличивается, при выборке – уменьшается на единицу.
Очередь
Для работы с очередью определены операции: добавление элемента в очередь и выборка элемента из очереди. При выборке элемент исключается из очереди. Очередь реализует принцип обслуживания FIFO (first in-first out - первым пришел - первым ушел).
В программировании очередь применяется в моделировании, диспетчеризации задач операционной системой, буферизованном вводе-выводе.
Пример. Программа формирует очередь из 5 чисел и выводит их на экран. Функция помещения в конец очереди называется add, а выборки – del. Указатель на начало очереди - pbeg, указатель на конец очереди – pend.
//--------------------------------------------------------------------------------
#include <iostream.h>
struct Node{
int d;
Node* p;
};
Node* first(int d);
void add(Node** pd, int d);
int del(Node** pg);
//----------------------------------------------
void main()
{ Node* pbeg=first(1);
Node* pend=pbeg; //в очереди один элемент, начало и конец совпадают
for(int i=2; i<6; i++) add(&pend, i);
while (pbeg)
cout<<del(&pbeg)<<’ ‘;
}
//-------------------------------------------------
На экране: 1 2 3 4 5
//--------------------------------------------------------
//Начальное формирование очереди
Node* ftrst(int d)
{ Node* pv=new Node;
pv->d=d;
pv->p=0;
return pv;
}
//---------------------------------------------------------
//Добавление в конец очереди
void add(Node** pd, int d)
{ Node* pv=new Node;
pv->d=d;
pv->p=0;
(*pd)->p=pv;
*pd=pv;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------
//Выборка из начала очереди
int del(Node** pg)
{ int t = (*pg)->d;
Node* pv=*pg;
*pg=(*pg)->p;
delete pv;
return t;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------
Очередь приоритетов
Элементы добавляются в конец очереди независимо от приоритета, выборка – в порядке понижения приоритета.
Реализация очереди с помощью массива
Кроме массива данных, для реализации очереди требуется две переменных целого типа.
Линейные списки
Однонаправленный (односвязный) список
Кольцевой однонаправленный список
Двунаправленный (двусвязный) список
В каждый элемент двунаправленного списка добавлена вторая ссылка.
Кольцевой двунаправленный список
Используются также неоднородные списки с однородными подсписками. Во всех списках элемент может добавляться в любое место списка (список может быть упорядоченным). Удаление элемента (по какому-либо признаку) может выполняться также из любого места списка.
Каждый элемент списка содержит ключ, идентифицирующий этот элемент. Ключ обычно бывает либо целым числом, либо строкой и является частью поля данных. В качестве ключа в процессе работы со списком могут выступать различные части поля данных.
Для работы со списком используются операции:
1) начальное формирование списка;
2) добавление элемента в конец списка;
3) чтение элемента с заданным ключом;
4) вставка элемента в заданное место списка (после элемента с заданным ключом);
5) удаление элемента с заданным ключом;
6) упорядочивание списка по ключу.