Распределение памяти (стр. 2 из 5)
Общая идея алгоритма такова: необходимо запоминать путь, по которому идёт алгоритм, чтобы иметь возможность вернуться к ячейке источнику. Для этого можно использовать имеющиеся указатели left, right а именно тот из них который уже использован для продвижения вперёд. Но так как в разных узлах может быть разная ситуация с этими указателями, то необходимо запоминать какой из них используется в конкретной ячейке для запоминания пути обратно. В алгоритме для этого предназначено специальное поле back.
Таким образом, вместо стека активационных записей можно использовать поля указателей ячейки, анализируемой в настоящий момент, можно использовать поля указателей вдоль этого пути, которые и будут формировать путь. Таким образом, каждая ячейка, за исключением последней, содержит или в поле left, или в поле right указатель на её предшественника - ячейку расположенную ближе к ячейке source. Мы опишем алгоритм, использующий ещё одно битовое поле, которое называется back. Поле это имеет перечислимый тип (L, R) и говорит о том, какое из полей, left или right, указывает на предшественника.
Эта процедура, исполняющая нерекурсивный поиск в глубину использует указатель current для указания на текущую ячейку, а указатель previous - для указания на предшественника текущей ячейки. Переменная source указывает на ячейку source1, которая содержит только указатель в своем правом поле. До выполнения маркировки в ячейке source1 значение поля back устанавливаем равным R, а её правое поле указывает на самого себя. На ячейку на которую обычно указывает source1 теперь указывает ячейка current, а на source1 указывает previous. Операция маркировки прекращается в том случае, когда current=previous, это может произойти лишь при условии, если обе ячейки current и previous указывают на source1 то есть уже просмотрена вся структура.
1. Движение вглубь. Если текущая ячейка имеет один или несколько не пустых указателей, то нужно перейти на первый из них, то есть следовать указателю в поле left или, если его нет, то указателю в поле right. Теперь надо преобразовать ячейку на которую указывает текущая ячейка, в новую текущую ячейку, а старую текущую в предыдущую. Чтобы облегчить поиск пути обратно, нужно сделать так, чтобы указатель, которому мы только что следовали, теперь указывал на прежнюю предыдущую ячейку. Эти изменения показаны на рисунке А.
2. Переключение. Если мы определили, что ячейки, исходящие из текущей ячейки, уже все просмотрены, то обращаемся к полю back предыдущей ячейки. Если его значение равно L, а поле right этой ячейки содержит ненулевой указатель на какую-то ячейку C, то делаем С текущей ячейкой, в то время как статус предыдущей ячейки остаётся неизменным. Но значение поля back предыдущей устанавливаем равным R, а левый указатель в этой ячейке устанавливаем так, чтобы он указывал на прежнюю текущую ячейку. Чтобы отследить и сохранить путь от предыдущей ячейке, обратно к ячейке source, надо сделать так, чтобы указатель на ячейку С в поле right в предыдущей ячейке теперь указывал туда, куда указывал ранее её левый указатель. Эти изменения показаны на рис Б.
3. Отход. Если мы определили, что ячейки, исходящие из текущей ячейки, уже просмотрены, но значение поля back предыдущей ячейки равно R или L, а поле right содержит атом (Атомом авторы называют содержательное данное) или нуль указатель, значит мы уже просмотрели все ячейки, исходящие из предыдущей ячейки. Тогда осуществляется отход, при котором предыдущая ячейка становится текущей, а следующая ячейка вдоль пути от предыдущей к ячейке source - новой предыдущей ячейкой. Эти изменения показаны на рисунке В
Нетрудно заметить, что каждый шаг, показанный на рисунке, можно рассматривать как одновременную циклическую перестановку трёх указателей. Чтобы выполнить эти модификации указателей, используется процедура rotate
Procedure rotate(var p1, p2, p3: ^celltype);
Var
Temp: celltype;
Begin
Temp:=p1;
P1:=p2;
P2:=p3;
P3:=temp;
End;
Теперь вернёмся к описанию нерекурсивной процедуры маркировки. Для неё возможны два состояния: продвижение вперёд, представленное меткой state1 и отход представленный меткой state2 и отход представленный меткой state2. Поначалу, а также в тех случаях, когда мы перешли на новую ячейку (либо в результате шага продвижения вперёд, либо в результате шага переключения), мы переходим в первое состояние. В этом состоянии мы пытаемся выполнить ещё один шаг продвижения вперёд и "отходим" или "переключаемся" лишь в том случае, если оказываемся заблокированными. Можно оказаться заблокированными по двум причинам: (1) ячейка к которой только, что обратились , уже помечена; (2)в данной ячейке отсутствуют ненулевые указатели. Оказавшись заблокированными, переходим во второе состояние - состояние отхода. Переход во второе состояние возможен в тех случаях, когда мы отходим или когда не можем оставаться продвижения вперёд, так как оказались заблокированными. В состоянии отхода проверяем, отошли ли обратно на ячейку source1. Как уже было сказано выше, мы распознаём эту ситуацию по выполнению условия previous=current; в этом случае переходим в состояние 3 (метка state3), то есть практически закончили маркировку ячеек. В противном случае принимается решение либо отступить и остаться в состоянии отхода, либо переключится и перейти в состояние продвижения вперёд.
А) движение вперёд  |  | ||||
 | |||||
 |  | ||||
 |  | ||||
| current |
 | |||||||||
| current |
 | |||
| current |