Списком называется упорядоченное множество, состоящее из переменного числа элементов, к которым применимы операции включения, исключения. Список, отражающий отношения соседства между элементами, называется линейным. Длина списка равна числу элементов, содержащихся в списке, список нулевой длины называется пустым списком. Линейные связные списки являются простейшими динамическими структурами данных.
Графически связи в списках удобно изображать с помощью стрелок. Если компонента не связана ни с какой другой, то в поле указателя записывают значение, не указывающее ни на какой элемент. Такая ссылка обозначается специальным именем - nil.
На рисунке 1 приведена структура односвязного списка. На нем поле INF - информационное поле, данные, NEXT - указатель на следующий элемент списка. Каждый список должен иметь особый элемент, называемый указателем начала списка или головой списка, который обычно по формату отличен от остальных элементов. В поле указателя последнего элемента списка находится специальный признак nil, свидетельствующий о конце списка.
Рис. 1: Представление односвязного списка в памяти
Двусвязный список характеризуется наличием пары указателей в каждом элементе: на предыдущий элемент и на следующий:
Рис. 2: Представление двусвязного списка в памяти
Очевидный плюс тут в том, что от данного элемента структуры мы можем пойти в обе стороны. Таким образом упрощаются многие операции. Однако на указатели тратится дополнительная память.
[Реализация односвязного и двусвязного списков]
Разновидностью рассмотренных видов линейных списков является кольцевой список, который может быть организован на основе как односвязного, так и двухсвязного списков. При этом в односвязном списке указатель последнего элемента должен указывать на первый элемент; в двухсвязном списке в первом и последнем элементах соответствующие указатели переопределяются, как показано на рис.3.
При работе с такими списками несколько упрощаются некоторые процедуры. Однако, при просмотре такого списка следует принять некоторых мер предосторожности, чтобы не попасть в бесконечный цикл.
Рис. 3: Структура кольцевого двухсвязного списка
[Реализация кольцевого двухсвязного списка]
Описываемые ниже АТД могут быть организованы на базе
массива: выделяется место под N элементов разом, а затем описываются операции над данным типом данных в терминах операций над элементами массива.
списка: память выделяется и освобождается по мере необходимости.
Первый вариант быстрее, но лишь второй истинно динамический. Соответственно, в различных приложениях может быть предпочтителен первый(размер структуры известен и небольшой) или второй(размер заранее неизвестен). Мы будем рассматривать преимущественно динамические решения.
В этом разделе :
8 Реализация односвязного и двусвязного списков
Ниже рассматриваются некоторые простые операции над линейными списками. Выполнение операций иллюстрируется в общем случае рисунками со схемами изменения связей и программными примерами.
8 Реализация кольцевого двухсвязного списка
Кольцевые списки удобны, например, в геометрии, где многоугольник хранится в виде кольцевого списка вершин в порядке обхода.
| |
*
Обратная связь