46256 (607805), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

2. список исчерпан и заданное значение информационного поля элемента не найдено; при этом значение функции ложно.

function FoundElem(st: DynStr; Info: TypeOfElem; var Result: Pointer): Boolean;

var q: DynStr;

begin

FoundElem:= False;

Result:= nil;

q:= st^.NextElem;

while ( q <> nil ) and ( Result= nil ) do begin

if q^.Elem= Info then begin

FoundElem:= True;

Result:= q

end;

q:= q^.NextElem

end

end;

Операция удаления элемента списка должна решать две задачи:

1. изменение ссылки предыдущего элемента так, чтобы она указывала на следующий;

2. уничтожение элемента с помощью функции dispose.

procedure DelElem( ElemOfStr: DynStr );

var q, p: DynStr;

begin

if ElemOfStr^.NextElem <> nil then begin

q:= ElemOfStr^.NextElem;

p:= ElemOfStr^.NextElem;

ElemOfStr^.NextElem:= p^.NextElem;

dispose( q );

end

end;

Для вставки элемента в список необходимо выполнить следующую последовательность действий:

1. создать новый динамический объект, который будет представлять элемент списка;

2. инициализировать информационное поле нового элемента;

3. полю ссылки нового элемента присвоить значение поля ссылки того элемента, после которого вставляется новый;

4. полю ссылки элемента, после которого вставляется новый присвоить значение ссылки на новый элемент.

procedure InclElem( Info: TypeOfElem; ElemOfStr: DynStr );

var q:DynStr;

begin

if not ( ElemOfStr= nil ) then begin

new( q );

q^.NextElem:= ElemOfStr^.NextElem;

q^.Elem:= Info;

ElemOfStr^.NextElem:= q

end

end;

Рассмотрим процедуру вставки нового элемента в список в позицию, зависящую от значения информационного поля нового элемента. Такой алгоритм наполнения списка повлечет за собой его упорядоченность. Очевидно, что в момент вставки нового элемента нужно рассмотреть четыре ситуации, связанные со следующими состояниями списка:

1. пустой список; в этом случае для вставки первого элемента потребуется лишь скопировать содержимое ссылки на начало списка в связывающее поле записи и после этого скопировать ссылку на запись в область памяти, которая указывает на начало списка;

2. список не пуст, а из сравнения информационных полей элементов списка с соответствующим полем нового элемента следует, что его нужно вставить в начало; в этом случае применяется последовательность действий, описанная в п. 1;

3. список не пуст, а элемент нужно вставить в конец; в этой ситуации необходимо скопировать ссылку на новую запись в связывающее поле записи, стоящей в данный момент в конце списка, затем положить значение связываемого поля новой записи равным nil;

4. список не пуст, а элемент необходимо вставить между двумя элементами списка; здесь необходимо скопировать значение связующего поля того элемента, который должен предшествовать новому в поле связи нового элемента, а затем скопировать ссылку на новый элемент в связующем поле того элемента, который должен предшествовать новому в списке.

Данные четыре операции покроются тремя вариантами вставки: в начало списка, в конец списка и между двумя элементами списка. Общий алгоритм процедуры должен выглядеть следующим образом (ниже Тек_Ссылка означает ссылку на текущий элемент, а Пред_Ссылка √ значение ссылки на предшествующий):

1. Установить значение Тек_Ссылка так, чтобы оно указывало на начало списка, положить значение Пред_Ссылка = nil и установить признак того, что положение вставляемого элемента не определено.

2. Пока в списке остаются еще не просмотренные элементы и положение нового элемента не определено выполнять следующее: - если новый элемент следует за тем, на который указывает Тек_Ссылка, то положить значение Пред_Ссылка равным Тек_Ссылка и изменить значение Тек_Ссылка так, чтобы оно указывало на следующий элемент; - иначе установить признак того, что положение вставляемого элемента не определено.

3. Если Пред_Ссылка= nil, то вставить элемент в начало списка. Если и Пред_Ссылка и Тек_Ссылка не равны nil, то вставить новый элемент между теми элементами, на которые указывают Пред_Ссылка и Тек_Ссылка. Если Пред_Ссылка не равна nil, а Тек_Ссылка= nil, то вставить новый элемент в конец списка.

procedure InclWithSort( NewElem: DynStr; var HeadOfStr: Pointer);

var

CurrAssoc, PredAssoc: DynStr; {соответственно Тек_Ссылка и Пред_Ссылка}

IsFounded: Boolean;

begin

CurrAssoc:= HeadOfStr;

PredAssoc:= nil;

IsFounded:= False;

while ( CurrAssoc <> nil ) and not IsFounded do begin

if NewElem^.Elem > CurrAssoc^.Elem then begin

{перейти к следующему элементу}

PredAssoc:= CurrAssoc;

CurrAssoc:= CurrAssoc^.NextElem

end

else IsFounded:= True

end;

{позиция вставки нового элемента найдена}

if PredAssoc= nil then begin

{вставка нового элемента в начало списка}

NewElem^.NextElem:= HeadOfStr;

HeadOfStr:= NewElem

end;

if ( PredAssoc <> nil ) and ( CurrAssoc <> nil ) then begin

{вставка элемента между элементами, на которые указывают ссылки PredAssoc

CurrAssoc}

NewElem^.NextElem:= PredAssoc^.NextElem;

PredAssoc^.NextElem:= NewElem

end;

if ( PredAssoc <> nil ) and ( CurrAssoc= nil ) then begin

{вставка в конец списка}

PredAssoc^.NextElem:= NewElem;

NewElem^.NextElem:= nil

end

end;

2.2 Двунаправленные списки

Линейный список неудобен тем, что при попытке вставить некоторый элемент перед текущим элементом, требуется обойти почти весь список, начиная с заголовка, чтобы изменить значение указателя в предыдущем элементе списка. Чтобы устранить данный недостаток вводится второй указатель в каждом элементе списка. Первый указатель связывает данный элемент со следующим, а второй √ с предыдущим. Такая организация динамической структуры данных получила название линейного двунаправленного списка (двусвязного списка). На рис. 2 приведена графическая интерпретация двунаправленного списка.

Интересным свойством такого списка является то, что для доступа к его элементам вовсе не обязательно хранить указатель на первый элемент. Достаточно иметь указатель на любой элемент списка. Первый элемент всегда можно найти по цепочке указателей на предыдущие элементы, а последний - по цепочке указателей на следующие. Но наличие указателя на заголовок списка в ряде случаев ускоряет работу со списком

2.3 Циклические списки

Линейные списки характерны тем, что в них можно выделить первый и последний элементы, причем для однонаправленного линейного списка обязательно нужно иметь указатель на первый элемент. Циклические списки также как и линейные бывают однонаправленными и двунаправленными. Основное отличие циклического списка состоит в том, что в списке нет пустых указателей (см. рис 3).

Последний элемент списка содержит указатель, связывающий его с первым элементом. Для полного обхода такого списка достаточно иметь указатель только на текущий элемент.

В двунаправленном циклическом списке система указателей аналогична системе указателей двунаправленного линейного списка (см. рис 4).

Двунаправленный циклический список позволяет достаточно просто осуществлять вставки и удаления элементов слева и справа от текущего элемента. В отличие от линейного списка, элементы являются равноправными и для выделения первого элемента необходимо иметь указатель на заголовок. Однако во многих случаях нет необходимости выделять первый элемент списка и достаточно иметь указатель на текущий элемент.

Разберем решение типичной задачи, связанной с обработкой списков.

Текст задания

С использованием списков, заданный во входном файле текст (за которым следует точка) распечатать в обратном порядке.

Решение

program reverse;

type List= ^Elem;

Elem= record

Info: Char;

Next: List

end;

var

L, p: List;

c: char;

begin

{ввод литер текста и запись их в обратном порядке в список L (без заглавного звена)}

L:= nil; {ссылка на построенную часть списка}

read( c );

while c <> '.' do begin

{добавить с в начало списка}

new( p );

p^.Info:= c;

p^.Next:= L;

L:= p;

read( c )

end;

{печать литер из L}

while L <> nil do begin

write( L^.Info );

L:= L^.Next

end;

writeln

end.

3. Очереди и стеки

Очередь и стек представляют собой структуры данных с фиксированными механизмами занесения и выбора элементов. Возможны реализации очереди и стека на базе регулярных или списковых структур данных. Соответственно представлению изменяется реализация механизмов обработки структур. Однако определяющими являются следующие принципы: очередь предполагает занесение нового элемента в конец, а выбор с начала списка (FIFO √ First In First Out); в стек элемент заносится в начало и выбирается также сначала (LIFO √ Last In First Out).

3.1 Очередь на базе списка

Из механизма FIFO следует, что в очереди доступны два элемента √ первый и последний простая очередь (см. рис. 5).

Структура данных, представляющая очередь, могла бы выглядеть следующим образом:

type

TypeOfElem= {};

Assoc= ^ElementOfQueue;

ElementOfQueue= record

Elem: TypeOfElem;

NextElem: Pointer

end;

Queue= Assoc;

3.2 Создание (очистка) очереди

Для создания новой пустой или очистки существующей очереди достаточно присвоить указателям на первый и последний элементы значение nil.

procedure CreateQueue ( var FirstElem, LastElem: Queue);

begin

FirstElem:= nil;

LastElem:= nil

end;

3.3 Проверка очереди на пустоту

Условием пустоты очереди является значения указателей на первый и последний элементы, равные nil.

function QueueIsClear( var FirstElem, LastElem: Queue ): Boolean;

begin

QueueIsClear:= ( FirstElem= nil ) and ( LastElem= nil )

end;

3.4 Включение элемента в очередь

Для включения элемента в очередь, необходимо создать новый элемент типа очередь, затем инициализировать его информационное поле. В заключение изменить его указатель и указатель на последний элемент очереди так, чтобы последним стал новый элемент.

procedure IncludeInQueue( var FirstElem, LastElem: Queue; NewElem: TypeOfElem);

var

ServiceVar: Queue;

begin

{создание нового элемента}

new( ServiceVar );

ServiceVar^.Elem:= NewElem;

ServiceVar^.NextElem:= nil;

if ( FirstElem= nil ) and ( LastElem= nil ) then begin

{создать очередь из одного элемента}

FirstElem:= ServiceVar;

LastElem:= ServiceVar

end

else begin

{созданный элемент поместить в конец очереди}

LastElem^.NextElem:= ServiceVar;

LastElem:= ServiceVar

end

end;

3.5 Выбор элемента из очереди

При выборе элемента из очереди информационное поле первого ее элемента должно быть присвоено результирующей переменной, а сам элемент должен быть исключен из очереди и удален. Здесь необходима также проверка на то, являлся ли этот элемент в очереди единственным, и если да, то необходимо соответствующим образом изменить указатель на последний элемент.

procedure SelectFromQueue( var FirstElem, LastElem: Queue; var Result: TypeOfElem);

var

ServiceVar: Queue;

begin

if not ( ( FirstElem= nil ) and ( LastElem= nil ) ) then begin

Result:= FirstElem^.Elem;

ServiceVar:= FirstElem;

{убираем 1-ый элемент из очереди}

FirstElem:= FirstElem^.NextElem;

{был ли это последний элемент}

if FirstElem= nil then

LastElem:= nil;

dispose( ServiceVar )

end

end;

3.6 Стек на базе списка

Из механизма LIFO следует, что в стеке доступен только последний занесенный его элемент √ так называемая вершина стека. Главный элемент, представляющий весь список как единый объект, в случае стека оказывается лишним, его роль выполняет вершина стека. Элемент, занесенный в стек раньше других имеет ссылку nil (см. рис. 6).

Структура данных, представляющая стек, могла бы выглядеть следующим образом:

type

TypeOfElem= {};

Assoc= ^ElementOfStack;

ElementOfStack= record

Elem: TypeOfElem;

Характеристики

Список файлов курсовой работы