Лекция 16. Обработка списков Программирование типовых операций

Приведем примеры фрагментов выполнения типовых операций над списком из примеров 15.1 и 15.2 (лекция 15). Алгоритмы выполнения операций для ссылочных переменных и параллельных массивов одинаковы. Отличаются только обозначения операндов (см. табл. 15.1) и функций управления памятью. Поэтому для параллельных массивов даны лишь некоторые операции.

Для параллельных массивов используются функции управления памятью из примера 14.3. В этом случае перед началом работы требуется инициализация кучи: inic_kuchi ();

Пример 16.1. Переход к следующему элементу списка (продвижение указателя i к преемнику элемента *i) (рис. 16.1).

а) Ссылочные переменные б) Параллельные массивы

i = i->uk; i = uk[i];

Эта операция аналогична операции перехода к следующему элементу в векторе: i = i + 1; где i - индекс некоторого элемента вектора.

а) в векторе: i = i+1; б) в списке: i = i->uk; (или i = uk[i];)

Рис. 16.1. Переход к следующему элементу

Пример 16.2. Создание пустого списка с указателем p

а) Ссылочные переменные б) Параллельные массивы

p = NULL; p = NOL;

Пример 16.3. Создание нового элемента *i и запись в него значения nov_id.

а) Ссылочные переменные

i =(struct el_sp *) malloc (sizeof(struct el_sp)); /* Получение памяти */

if (i != NULL) /* Есть место */

strcpy(i->id, nov_id); /* Запись значения */

else ... /* Нет свободной памяти для нового элемента */

б) Параллельные массивы

i = nov_el(); /* Получение памяти */

if (i != NOL) /* Есть место */

strcpy (zn[i] , nov_id); /* Запись значения */

else ... /* Нет свободной памяти для нового элемента */

Пример 16.4. Уничтожeние элемента *i (освобождение занимаемой им памяти):

а) Ссылочные переменные б) Параллельные массивы

free (i); osvob(i);

Пример 16.5. Включение элемента *j в начало списка с указателем p (рис. 15.2):

j->uk = p; /* Соединить *j с первым элементом списка p */

p = j; /* Прицепить *j к указателю списка */

Рис. 16.2. Включение элемента *j в начало списка p

Эта операция выполняется правильно и для пустого списка.

Пример 16.6. Включение элемента *j в список после элемента *i (рис. 15.3). В примере 15.5 указатель списка p заменится на i->uk:

Рис. 16.3. Включение элемента *j в список после *i

j->uk = i->uk; /* Соединить *j с преемником элемента *i */

i->uk = j; /* Прицепить *j к элементу *i */

Эта операция выполняется и в конце списка, когда элемент *i не имеет преемника.

Пример 16.7. Исключение первого элемента из списка p:

if (p != NULL) /* Cуществует первый элемент */

{ j = p; /* Запомнить адрес исключаемого эл-та */

p = p->uk; /* Соединить p со вторым элементом */

free(j); /* Освободить память *j */

}

else ... /* Исключение невозможно: список пуст */

Пример 16.8. Исключение из списка преемника элемента *i (в примере 15.7 p заменится на i->uk):

if (i->uk != NULL) /* Существует преемник элемента *i */

{ j = i->uk; /* Запомнить адрес преемника *i */

i->uk = i->uk->uk; /* Соединить *i с преемником его преемника */

free (j); /* Освободить память */

}

else ... /* Исключение невозможно */

Если исключаемый элемент не требуется уничтожать (он может, например, входить еще и в другой список), память не освобождают.

Пример 16.9. Проход по списку p (в том числе пустому) с обработкой всех его элементов:

i = p;

while (i != NULL) /* Существует *i (не конец списка) */

{ . . . /* Обработка текущего элемента *i */

i = i->uk; /* Переход к следующему элементу списка */

}

Вариант с оператором for:

for (i = p; i != NULL; i = i->uk)

. . . /* Обработка текущего элемента *i */

Задача 16.1. Дана последовательность из n идентификаторов. Длина каждого идентификатора не более 8 символов. Напечатать идентификаторы в лексикографическом порядке.

Пример теста:

n=7

Исх.посл-ть: Результат:

SIMV A

X A1

A1 SIMV

SL SL

Z20 TEXT

A X

TEXT Z20

Задачу можно решить, сцепляя идентификаторы в список в лексикографическом порядке по мере их ввода. В приведенной ниже

программе 16.1 после чтения очередного идентификатора сразу происходит добавление его в список, сформированный из предшествующих идентификаторов. На рис. 16.4 показано, как изменяется список в процессе включения в него очередных идентификаторов.

Еще несколько пояснений к программе. Идентификаторы поочередно вводятся в массив t_id с помощью функции gets(). Сравнение двух идентификаторов производится с помощью функции strcmp(), которая возвращает значение 0, если идентификаторы равны, и разность кодов двух соответствующих несовпавших символов, если идентификаторы не равны. Значит, значение функции будет < 0, если первый идентификатор в лексикографическом порядке должен следовать раньше второго, и значение будет > 0 в противном случае.

Рис. 16.4. Пример процесса формирования списка идентификаторов

Функция strcpy() служит для копирования строк символов, имеет два аргумента: указатель на строку, куда копировать, и указатель на строку, откуда копировать.

Программа 16.1:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <conio.h>

#define MAXDL 9 /* макс.длина ид-ра (строки символов с

признаком конца '\0' ) */

struct EL_SP /* тип элемента списка */

{ char id [MAXDL]; /* идентификатор */

struct EL_SP *sled; /* ссылка на следующий элемент */

};

/*-------------------------------------------------------------------------------*/

/* функция включения очередного идентификатора в список */

/*-------------------------------------------------------------------------------*/

void Vkl ( struct EL_SP **p, char t_id[] )

/* Вх. данные: *p - указатель списка идентификаторов в

лексикографическом порядке,

t_id - включаемый в список (текущий) ид-р */

/* Вых. данные: *p */

{ struct EL_SP *pt, /* указатель включаемого эл-та */

*k,*j; /* указатели очередного и предыдущего

элементов списка */

/* выделение памяти для нового эл-та списка */

pt = (struct EL_SP *) malloc(sizeof(struct EL_SP));

strcpy(pt->id, t_id);

if (*p==NULL || strcmp(pt->id,(*p)->id) < 0)

{ /* включение ид-ра в начало списка */

pt->sled=*p; *p=pt;

}

else

{ /* поиск элемента списка, после которого нужно

включить идентификатор */

k=*p;

while (k!=NULL && strcmp(pt->id,k->id)>=0)

{ j=k; k=k->sled;

}

/* включение эл-та *pt после элемента *j */

j->sled=pt; pt->sled=k;

}

}

/*----------------------------------------------------------*/

/* функция печати списка */

/*----------------------------------------------------------*/

void PechSp ( struct EL_SP *p )

/* Вх. данные: p - указатель начала списка */

{ struct EL_SP *i; /* указатель текущего элемента списка */

printf ("\nРезультат:\n");

for ( i=p; i!=NULL; i=i->sled )

puts (i->id);

}

/*-----------------------------------------------------------*/

/* О С Н О В Н А Я П Р О Г Р А М М А */

/*-----------------------------------------------------------*/

main()

{ struct EL_SP *p; /* указатель начала списка */

unsigned n ; /* количество идентификаторов */

unsigned i ; /* параметр цикла */

char t_id[MAXDL]; /* текущий идентификатор */

printf ("\nВведите число идентификаторов\n n=");

scanf ("%u",&n);

getchar(); /* пропуск символа "перевод строки" */

p=NULL; /* список пока пуст */

printf ("Введите идентификаторы ");

printf ("(после каждого нажимайте клавишу <Enter> )\n");

for ( i=1; i<=n; i++ )

{ gets (t_id);

Vkl (&p,t_id); /* включение ид-ра в список */

}

PechSp (p); /* печать списка */

printf ("\n\nДля завершения нажмите любую клавишу\n");

getch();

}