5. Циклический список

Для доступа к требуемому элементу линейного списка необходимо просматривать список с его начала независимо от положения исходной точки просмотра. Это замедляет операции доступа к элементам в списке. Замыкание элементов списка в кольцо позволяет устранить этот недостаток. Такой список называется циклическим. Просмотр циклического списка можно начинать с любого элемента, а не только с его начала, причем началом списка может служить любой из его элементов. Логическая структура циклического списка:

6. Операции над циклическим списком

Над циклическим списком с могут быть выполнены все операции, определенные для линейного списка. Заметим, что в логической структуре циклического списка понятия «начало» и «конец» являются условными и определяются положением указателя на некоторый элемент списка, являющийся заголовочным.

Для циклического списка также вводится новая операция – сцепление двух циклических списков – Сoncat(с1, с2).

7. Односвязная реализация циклического списка

Реализация циклического списка с помощью динамических переменных:

Такой список называется односвязным циклическим списком. Из любого элемента списка можно достичь любого другого элемента. Отметим, что циклический список не имеет первого и последнего элементов. Внешний указатель Head удобно использовать в качестве указателя на текущий элемент списка. При решении конкретных задач условно можно считать, что он адресует последний элемент списка, что автоматически делает следующий за ним элемент первым.

Класс tCircleList может быть описан следующим образом:

type

tValue= Real; // тип значения элемента списка - вещественный

pItem= ^tItem; // тип указателя на элемент списка

tItem= record // тип элемента списка

Value: tValue; // содержательная часть элемента списка

Next : pItem; // указатель на следующий элемент списка

end; // record tItem

tCircleList=class // класс - циклический список

protected

fHead: pItem; // поле - указатель на текущий элемент списка

fSize: Word; // поле - число элементов списка

public

// Свойство - число элементов списка (доступ по чтению и записи)

property Size: Word read fSize write fSize;

// Свойство – указатель на начало списка (доступ по чтению и записи)

property Head: Word read fHead write fHead;

// Включение элемента со значением v после элемента с адресом Addr

procedure InsertAfter(Addr: pItem; v: tValue);

// Включение элемента со значением v перед элементом с адресом Addr

procedure InsertBefore(Addr: pItem; v: tValue);

// Исключение элемента, следующего за элементом с адресом Addr

function DeleteAfter(Addr: pItem): tValue;

// Исключение элемента с указателем Addr

function Delete(Addr: pItem): tValue;

// Включение элемента со значением v в начало списка

procedure InsertHead(v: tValue);

// Включение элемента со значением v в конец списка

procedure InsertRear(v: tValue);

// Исключение элемента из начала списка

function DeleteHead:tValue;

// Исключение элемента из конца списка

function DeleteRear:tValue;

procedure Concat(var CList2: tCircleList); // сцепление со списком CList2

// Поиск в списке элемента со значением v и возвращение его адреса

function Search(v: tValue): pItem;

function Empty: Boolean; // возвращение true, если список пуст

procedure Clear; // очистка списка

constructor Create; // конструктор - создание пустого списка

destructor Destroy; override; // деструктор - удаление списка

end; // class tCircleList

Класс tCircleList не объявлен наследником класса tList поскольку реализация практически всех его методов отличается от реализации одноимённых методов для нециклического списка. Отличия, в основном, заключаются в следующем:

– для операций InsertAfter и InsertBefore по-другому осуществляются включение элемента в пустой список и включение в начало и конец циклического списка;

– применение операции DeleteAfter для циклического списка, состоящего из одного элемента, не должно приводить к исключению самого этого элемента;

– методы DeleteAfter и Delete должны восстанавливать указатель на последний элемент циклического списка, если он исключается при выполнении этих операций;

– в методах Search и Clear признаком завершения просмотра циклического списка является достижение вспомогательным указателем того элемента, с которого начался просмотр.

И только конструктор Create и деструктор Destroy реализуются так же как и одноимённые методы класса tList.

Операции включения и исключения справа и слева от текущего элемента (InsertHead, InsertRear, DeleteHead, DeleteRear) выполняют те же действия, что и одноимённые операции для нециклического списка. Отличие заключается в том, что новые операции изменяют значение указателя на последний элемент циклического списка, если список расширился влево или вправо либо сузился слева или справа.