Спонсоры сайта:

Наличие этой страницы в поиске?

Информеры ТИЦ и PR

  Yandex ТИЦ:  
   Google PR:  

Путешественникам, меломанам, бизнесменам, вебмастерам, новости.

Содержание | <<< | >>>

Односвязные списки





В односвязном списке каждый элемент информации содержит ссылку на следующий элемент списка. Каждый элемент данных обычно представляет собой структуру, которая состоит из информационных полей и указателя связи. Концептуально односвязный список выглядит так, как показано на рис. 22.2.

Рис. 22.2 Односвязный список

+---------+    +---------+    +---------+
| данные  |    | данные  |    | данные  |
+---------+    +---------+    +---------+
|указатель|--->|указатель|--->|    0    |
+---------+    +---------+    +---------+

Существует два основных способа построения односвязного списка. Первый способ — помещать новые элементы в конец списка[1]. Второй — вставлять элементы в определенные позиции списка, например, в порядке возрастания. От способа построения списка зависит алгоритм функции добавления элемента. Давайте начнем с более простого способа создания списка путем помещения элементов в конец.

Как правило, элементы связанного списка являются структурами, так как, помимо данных, они содержат ссылку на следующий элемент. Поэтому необходимо определить структуру, которая будет использоваться в последующих примерах. Поскольку списки рассылки обычно хранятся в связанных списках, хорошим выбором будет структура, описывающая почтовый адрес. Ее описание показано ниже:

struct address {
  char name[40];
  char street[40];
  char city[20];
  char state[3];
  char zip[11];
  struct address *next; /* ссылка на следующий адрес */
} info;

Приведенная ниже функция slstore() создает односвязный список путем помещения каждого очередного элемента в конец списка. В качестве параметров ей передаются указатель на структуру типа address, содержащую новую запись, и указатель на последний элемент списка. Если список пуст, указатель на последний элемент должен быть равен нулю.

void slstore(struct address *i,
             struct address **last)
{
  if(!*last) *last = i; /* первый элемент в списке */
  else (*last)->next = i;
  i->next = NULL;
  *last = i;
}

Несмотря на то, что созданный с помощью функции slstore() список можно отсортировать отдельной операцией уже после его создания, легче сразу создавать упорядоченный список, вставляя каждый новый элемент в нужное место в последовательности. Кроме того, если список уже отсортирован, имеет смысл поддерживать его упорядоченность, вставляя новые элементы в соответствующие позиции. Для вставки элемента таким способом требуется последовательно просматривать список до тех пор, пока не будет найдено место нового элемента, затем вставить в найденную позицию новую запись и переустановить ссылки.

При вставке элемента в односвязный список может возникнуть одна из трех ситуаций: элемент становится первым, элемент вставляется между двумя другими, элемент становится последним. На рис. 22.3 показана схема изменения ссылок в каждом случае.

Рис. 22.3. Вставка элемента new в односвязный список (в котором info - поле данных)

Вставка в начало списка

                 +----+            п                +----+
                 |new |            р                |new |
                 +----+            е                +----+
                 |    |            в   .------------|    |
                 +----+            р   |            +----+
                                   а   |
       +----+    +----+    +----+  щ в |  +----+    +----+    +----+
       |info|    |info|    |info|  а   |  |info|    |info|    |info|
\/\/\->+----+    +----+    +----+  е   |  +----+    +----+    +----+
       |    |--->|    |--->| 0  |  т   '->|    |--->|    |--->| 0  |
       +----+    +----+    +----+  с      +----+    +----+    +----+
                                   я

Вставка в середину списка

                 +----+            п                    +----+
                 |new |            р                    |new |
                 +----+            е                    +----+
                 |    |            в        .---------->|    |
                 +----+            р        |        .--+----+
                                   а        |        | 
       +----+    +----+    +----+  щ в      | +----+ |  +----+    +----+
       |info|    |info|    |info|  а        | |info| |  |info| .->|info|
\/\/\->+----+    +----+    +----+  е   \/\/\->+----+ |  +----+ |  +----+
       |    |--->|    |--->| 0  |  т        '-|    | '->|    |-'  | 0  |
       +----+    +----+    +----+  с          +----+    +----+    +----+
                                   я


Вставка в конец списка

                 +----+            п                    +----+
                 |new |            р                    |new |<----------.
                 +----+            е                    +----+           |
                 |    |            в                    | 0  |           |
                 +----+            р                    +----+           |
                                   а                                     |
       +----+    +----+    +----+  щ в        +----+    +----+    +----+ |
       |info|    |info|    |info|  а          |info| .->|info|    |info| |
\/\/\->+----+    +----+    +----+  е   \/\/\->+----+ |  +----+    +----+ |
       |    |--->|    |--->| 0  |  т          |    |-'  |    |--->|    |-'
       +----+    +----+    +----+  с          +----+    +----+    +----+
                                   я

Следует помнить, что при вставке элемента в начало (первую позицию) списка необходимо также изменить адрес входа в список где-то в другом месте программы. Чтобы избежать этих сложностей, можно в качестве первого элемента списка хранить служебный сторожевой элемент[2]. В случае упорядоченного списка необходимо выбрать некоторое специальное значение, которое всегда будет первым в списке, чтобы начальный элемент оставался неизменным. Недостатком данного метода является довольно большой расход памяти на хранение сторожевого элемента, но обычно это не столь важно.

Следующая функция, sls_store(), вставляет структуры типа address в список рассылки, упорядочивая его по возрастанию значений в поле name. Функция принимает указатели на указатели на первый и последний элементы списка, а также указатель на вставляемый элемент. Поскольку первый или последний элементы списка могут измениться, функция sls_store() при необходимости автоматически обновляет указатели на начало и конец списка. При первом вызове данной функции указатели first и last должны быть равны нулю.

/* Вставка в упорядоченный односвязный список. */
void sls_store(struct address *i, /* новый элемент */
               struct address **start, /* начало списка */
               struct address **last) /* конец списка */
{
  struct address *old, *p;

  p = *start;

  if(!*last) { /* первый элемент в списке */
    i->next = NULL;
    *last = i;
    *start = i;
    return;
  }

  old = NULL;
  while(p) {
    if(strcmp(p->name, i->name)<0) {
      old = p;
      p = p->next;
    }
    else {
      if(old) { /* вставка в середину */
        old->next = i;
        i->next = p;
        return;
      }
      i->next = p; /* вставка в начало */
      *start = i;
      return;
    }
  }
  (*last)->next = i; /* вставка в конец */
  i->next = NULL;
  *last = i;
}

Последовательный перебор элементов связанного списка осуществляется очень просто: начать с начала и следовать указателям. Обычно фрагмент кода перебора настолько мал, что его вставляют в другую процедуру — например, функцию поиска, удаления или отображения содержимого. Так, приведенная ниже функция выводит на экран все имена из списка рассылки:

void display(struct address *start)
{
  while(start) {
    printf("%s\n", start->name);
    start = start->next;
  }
}

При вызове функции display() параметр start должен быть указателем на первую структуру в списке. После этого функция переходит к следующему элементу, на который указывает указатель в поле next. Процесс прекращается, когда next равно нулю.

Для получения элемента из списка нужно просто пройти по цепочке ссылок. Ниже приведен пример функции поиска по содержимому поля name:

struct address *search(struct address *start, char *n)
{
  while(start) {
    if(!strcmp(n, start->name)) return start;
    start = start->next;
  }
  return NULL;  /* подходящий элемент не найден */
}

Поскольку функция search() возвращает указатель на элемент списка, содержащий искомое имя, возвращаемый тип описан как указатель на структуру address. При отсутствии в списке подходящих элементов возвращается нуль (NULL).

Удаление элемента из односвязного списка выполняется просто. Так же, как и при вставке, возможны три случая: удаление первого элемента, удаление элемента в середине, удаление последнего элемента. На рис. 22.4 показаны все три операции.

Рис. 22.4. Удаление элемента из односвязного списка

Удаление первого элемента списка
                                   
       +------+    +------+    +------+  
       |данные|    |данные|    |данные|
\/\/\->+------+    +------+    +------+
       |      |--->|      |--->|  0   |
       +------+    +------+    +------+

                   превращается в

       +------+        +------+    +------+
       |удален| \/\/\->|данные| .->|данные|
       +------+        +------+ |  +------+
       |  0   |        |      |-'  |  0   |
       +------+        +------+    +------+

Удаление среднего элемента списка
                                   
       +------+    +------+    +------+  
       |данные|    |данные|    |данные|
\/\/\->+------+    +------+    +------+
       |      |--->|      |--->|  0   |
       +------+    +------+    +------+

                   превращается в

       +------+    +------+    +------+
       |данные|    |удален|    |данные|
\/\/\->+------+    +------+    +------+
       |      |    |  0   | .->|  0   |
       +------+    +------+ |  +------+
             \______________|

Удаление последнего элемента списка
                                   
       +------+    +------+    +------+  
       |данные|    |данные|    |данные|
\/\/\->+------+    +------+    +------+
       |      |--->|      |--->|  0   |
       +------+    +------+    +------+

                   превращается в

       +------+    +------+    +------+
       |данные|    |данные|    |удален|
\/\/\->+------+    +------+    +------+
       |      |--->|  0   |    |  0   |
       +------+    +------+    +------+

Ниже приведена функция, удаляющая заданный элемент из списка структур address.

void sldelete(
     struct address *p, /* предыдущий элемент */
     struct address *i, /* удаляемый элемент */
     struct address **start, /* начало списка */
     struct address **last) /* конец списка */
{
  if(p) p->next = i->next;
  else *start = i->next;

  if(i==*last && p) *last = p;
}

Функции sldelete() необходимо передавать указатели на удаляемый элемент, предшествующий удаляемому, а также на первый и последний элементы. При удалении первого элемента указатель на предшествующий элемент должен быть равен нулю (NULL). Данная функция автоматически обновляет указатели start и last, если один из них ссылается на удаляемый элемент.

У односвязных списков есть один большой недостаток: односвязный список невозможно прочитать в обратном направлении. По этой причине обычно применяются двусвязные списки.

----------

[1]Не забывайте, что у односвязного списка, как и у веревки, два конца: начало и конец.

[2]Часто называется еще сигнальной меткой.


Содержание | <<< | >>>

C++ исходники. Все примеры - рабочие:

часы:

Dev C++ WinAPI Стрелочные часы Analog Clock

Dev C++ WinAPI Цифровые прозрачные часы. Текст на рабочем столе. Digital transparent clock. Text on desktop

Dev C++ OLE WinApi CALENDAR and DIGITAL CLOCK (15kb). Календарь и цифровые часы

Dev C++ OLE WinAPI Календарь и цифровые часы почти Vista SideBar всего 21kb

плееры:

Microsoft Visual C++ 2008 Direct Show DVD Mini Player 10.5kb

Dev C++ WinAPI Микро медиа плеер 3.5kb

Dev C++ WinAPI Мини медиа плеер 4.5kb

Dev C++ WinAPI Hint Всплывающая подсказка

Dev C++ WinAPI RECT - имитатор кнопки

Dev C++ WinAPI Заполнить ListBox

Dev C++ WinAPI Заполнить, редактировать, сохранить, загрузить ListBox (PlayList)

Dev C++ WinAPI Индикатор уровня

Dev C++ WinAPI MP3 Микро плеер Открыть с помощью...

Dev C++ WinAPI Своя кнопка

изображения:

Dev C++ GDI+ WinAPI Mini FotoResizer (16kb), изменяет размеры всех фото (JPG) до указанного размера в выбраной папке и её подпапках

Dev C++ WinAPI Сохранить BITMAP экрана, десктопа, окна, клиентской области.

Dev C++ WinAPI Изменить размер изображения BMP RESIZE. Загрузка изображений из ФАЙЛА, вывод на экран и сохранение в файл.

Dev C++ WinAPI Загрузка изображений из РЕСУРСОВ и вывод на экран.

Dev C++ GDI+ WinAPI. Преобразовать изображения из одного формата в другой (JPG в BMP, GIF, PNG и обратно ), используя дополнительные библиотеки GDI+. Загрузка изображений из файла и сохранение в файл.

Dev C++ GDI+ WinAPI масштабирование JPG RESIZE

Dev C++ OLE WinAPI. Преобразовать изображения из JPG в BMP, используя дополнительные библиотеки OLE. Загрузка изображений из РЕСУРСОВ и сохранение в файл.

Dev C++ OLE WinAPI преобразовать JPG в BMP, используя дополнительные библиотеки OLE. Загрузка изображений из ФАЙЛА и сохранение в файл.

Dev C++ OLE WinAPI масштабирование BMP RESIZE

разное:

Dev C++ WinAPI Dev C++ Преобразовать цвет точки экрана в HTML код

Dev C++ WinAPI NOTIFYICONDATA WS_EX_TOOLWINDOW Иконка в области уведомлений (notification area, tray, трей). Удалить с панели задач (taskbar).

Dev C++ WinAPI ShellExecute Создать ссылку на WEB сайт

Dev C++ WinAPI ShellExecute Создать окно со ссылкой на WEB сайт

Dev C++ WinAPI CreateProcess ShellExecute WinExec Запуск приложения из приложения

Dev C++ OLE WinAPI Создать регион Regions PopUp Меню Menu

Dev C++ FindFiles. Поиск файлов заданного типа (в примере *.JPG) в папке и её подпапках

библиотеки:

Скачать библиотеку GDI+ для Dev C++

Скачать справочнник с примерами языка C.