• 15

• ТЕМА. ДИНАМИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ДАННЫХ. ЛИНЕЙНЫЕ СПИСКИ ВОПРОСЫ 3,6, 2 (частично -стр.5)

Линейные списки

• Линейный список - множество, состоящее изn>=0элементов (узлов), структура которого ограничивается их одномерным (линейным) относительным положением, определяемым свойствами:

• если n>0,Node₁- первый узел;

• если 1<i<n,Node_i,i-му узлу предшествуетNode_i-1, следуетNode_i+1;

• Node_n- последний узел списка;

• n=0- список пуст.

Для представления линейного списка можно использовать массив(в непрерывной памяти) или ссылочную структуру, называемуюсвязным списком(в связанной памяти).

• ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СПИСКОВ В ПАМЯТИ

• В последовательной памяти(в виде массива):

рис.1. Список в последовательной памяти

Const SIZE=10 List:array[1..SIZE] of Real; Var Top: 0..SIZE;

1. для размещения списка выделяется сплошной участок памяти; его размер известен заранее и остается неизменным;

2. узлы списка располагаются в последовательных участках памяти, один узел следует сразу за другим;

3. для обозначения текущей длины спискатребуетсялибодополнительная переменная,либо специальное значениев последней или в следующей за ней ячейке памяти.

• В связанной памяти (в виде связного списка):

рис.2. Список в связанной памяти

Type List=^Node; Node=record info:real; // поле данных next:list; // поле-ссылка end; VAR HEAD:LIST; //адрес первого узла

1. список представляет из себя набор записей, каждая из которых имеет, по крайней мере, одно поле данных и ссылку на следующий элемент (узел);

2. память под узлы списка выделяется при необходимости в теле программы;

3. используется переменная, задающаяадрес первого узла; другие элементы списка могут быть найдены с ее помощью при перемещении по ссылкам.

• СРАВНЕНИЕ ФОРМ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ (ЗАПОЛНИТЕ ПУСТЫЕ МЕСТА - РИСУНКИ ИЛИ КОД)

1. Связный список(-): дополнительное пространство для размещения связей.

2. Массив (-): состояниепереполнениявозникает чаще, чем в связных списках.

3. Доступ к k-му элементу:

   Массив: Заполните самостоятельно (рисунок и/или код)

   Связный список: Заполните самостоятельно (рисунок и/или код)

4. Вставка k-го узла:

   Массив: Заполните самостоятельно (рисунок и/или код)

   Связный список: Заполните самостоятельно (рисунок и/или код)

5. Удаление k-го узла:

   Массив: Заполните самостоятельно (рисунок и/или код)

   Связный список: Заполните самостоятельно (рисунок и/или код)

6. Связный список(+): проще организоватьобъединение/разбиение двух списков.

Заполните самостоятельно (рисунок и/или код)

7. Связный список (+): неявный выигрыш за счет частичного перекрытия совместно используемых областей памяти.

Заполните самостоятельно (рисунок и/или код)

8. Связный список (+): позволяет организовать более сложные структуры, чем линейные списки.

Заполните самостоятельно (рисунок и/или код)

Стеки, очереди, деки

Для стека/очереди – проще псевдокод, можно код для одного из представлений (для всех случаев- при наличии времени). Для дека ограничьтесь утверждением, что его можно представить как комбинацию стеков/очередей, а алгоритмы рассмотрены выше.

Выберем для линейного списка операции получения доступа, добавления и удаления i-го узла, разрешив их только на концах списка (i=1,i=n) и, в зависимости от допустимого набора операций, определим ряд списковых структур.

СТЕКИ

• Более подробно см.: 519 П68 Прайс Д. Программирование на языке Паскаль.-М.:Мир,1987.

• СТЕК(Stack,дисциплина обслуживания LIFO, Last-In-First-Out - "последним пришел – первым ушел")

Линейный список, в котором включение и исключение элементов (и обычно всякий доступ) выполняются только с одной его стороны, называемой вершиной стека.