Програмний комплекс для роботи розробки візитних карток (стр. 2 из 4)
r=malloc(NDD); r->val=new; r->n=p->n; (p->n)->m=r; p->=r;
Видалення елемента, що випливає за вузлом, на який указує p
p->n=r; p->n=(p->n)->n; ( (p->n)->n )->m=p; free(r);Зв'язане збереження лінійного списку називається циклічним списком, якщо його останній указує на перший елемент, а покажчик dl - на останній елемент списку.
Схема циклічного збереження списку F=<2,5,7,1> приведена на мал.9.
Рис.9. Схема циклічного збереження списку.
При рішенні конкретних задач можуть виникати різні види зв'язаного збереження.
Нехай на вході задана послідовність цілих чисел B1,B2,...,Bn з інтервалу від 1 до 9999, і нехай Fi (1<I по зростанню. Скласти процедуру для формування Fn у зв'язаному збереженні і повернення покажчика на його початок.
При рішенні задачі в кожен момент часу маємо упорядкований список Fi і при введенні елемента Bi+1 уставляємо його в потрібне місце списку Fi, одержуючи упорядкований список Fi+1. Тут можливі три варіанти: у списку немає елементів; число вставляється в початок списку; число вставляється в кінець списку. Щоб уніфікувати всі можливі варіанти, початковий список організуємо як зв'язаний список із двох елементів <0,1000>.
Розглянемо програму рішення поставленої задачі, у якій покажчики dl, r, p, v мають наступне значення: dl указує початок списку; p, v - два сусідніх вузли; r фіксує вузол, що містить чергове введене значення in.
#include #include typedef struct str1 { float val; struct str1 *n; } ND; main() { ND *arrange(void); ND *p; p=arrange(); while(p!=NULL) { printf("\n %f ",p->val); p=p->n; } } ND *arrange() /* формування упорядкованого списку */ { ND *dl, *r, *p, *v; float in=1; char *is; dl=malloc(sizeof(ND)); dl->val=0; /* перший елемент */ dl->n=r=malloc(sizeof(ND)); r->val=10000; r->n=NULL; /* останній елемент */ while(1) { scanf(" %s",is); if(* is=='q') break; in=atof(is); r=malloc(sizeof(ND)); r->val=in; p=dl; v=p->n; while(v->valn; } r->n=v; p->n=r; } return(dl); }Стеки і черги
У залежності від методу доступу до елементів лінійного списку розрізняють різновиду лінійних списків називані стеком, чергою і двосторонньою чергою.
Стек - це кінцева послідовність деяких однотипних елементів - скалярних перемінних, масивів, структур або об'єднань, серед яких можуть бути й однакові. Стік позначається у виді: S= і представляє динамічну структуру даних; її кількість елементів заздалегідь не вказується й у процесі роботи, як правило змінюється. Якщо в стеці елементів ні, то він називається порожнім і позначається S=<>.
Припустимими операціями над стеком є:
- перевірка стека на порожнечу S=<>,
- додавання нового елемента Sn+1 у кінець стека - перетворення < S1,...,Sn> у < S1,...,Sn+1>;
- вилучення останнього елемента зі стека - перетворення < S1,...,Sn-1,Sn> у < S1,...,Sn-1>;
- доступ до його останнього елемента Sn, якщо стік не порожній.
Таким чином, операції додавання і видалення елемента, а також доступу до елемента виконуються тільки наприкінці списку. Стік можна представити як стопку книг на столі, де додавання або узяття нової книги можливо тільки зверху.
Черга - це лінійний список, де елементи віддаляються з початку списку, а додаються наприкінці списку (як звичайна черга в магазині).
Двостороння черга - це лінійний список, у якого операції додавання і видалення елементів і доступу до елементів можливі як спочатку так і наприкінці списку. Таку чергу можна представити як послідовність книг на полку, так що доступ до них можливий з обох кінців.
Реалізація стеков і черг у програмі може бути виконана у виді послідовного або зв'язаного збереження. Розглянемо приклади організації стека цими способами.
Однієї з форм представлення виражень є польський інверсний запис, що задає вираження так, що операції в ньому записуються в порядку виконання, а операнди знаходяться безпосередньо перед операцією.
Наприклад, вираз
(6+8)*5-6/2у польському інверсному записі має вигляд
6 8 + 5 * 6 2 / -Особливість такого запису полягає в тому, що значення вираження можна обчислити за один перегляд запису ліворуч праворуч, використовуючи стек, що до цього повинний бути порожній. Кожне нове число заноситься в стек, а операції виконуються над верхніми елементами стека, заміняючи ці елементи результатом операції. Для приведеного вираження динаміка зміни стека буде мати вигляд
S = <>; <6>; <6,8>; <14>; <14,5>; <70>;<70,6>; <70,6,2>; <70,3>; <67>.Нижче приведена функція eval, що обчислює значення вираження, заданого в масиві m у формі польського інверсного запису, причому m[i]>0 означає ненегативне число, а значення m[i]<0 операції. Як кодування операцій додавання, вирахування, множення і розподіли обрані негативні числа 1, 2, 3, 4. Для організації послідовного збереження стека використовується внутрішній масив stack. Параметрами функції є вхідний масив a і його довжина l.
float eval (float *m, int l) { int p,n,i; float stack[50],c;for(i=0; i < l ;i++) if ((n=m[i])<0) { c="st[p--];" switch(n) { case 1: stack[p]+="c;" break; case 2: stack[p]-="c;" break; case 3: stack[p]*="c;" break; case 4: stack[p]/="c;" } } else stack[++p]="n;" return(stack[p]); }Розглянемо іншу задачу. Нехай потрібно ввести деяку послідовність символів, що закінчується крапкою, і надрукувати неї в зворотному порядку (тобто якщо на вході буде "ABcEr-1." те на виході повинне бути "1-rEcBA"). Представлена нижче програма спочатку уводить усі символи послідовності, записуючи них у стек, а потім уміст стека друкується в зворотному порядку. Це основна особливість стека - чим пізніше елемент занесений у стек, тим раніш він буде витягнутий зі стека. Реалізація стека виконана в зв'язаному збереженні за допомогою покажчиків p і q на тип, іменований ім'ям STACK.
#include typedef struct st /* оголошення типу STACK */ { char ch; struct st *ps; } STACK; main() { STACK *p,*q; char a; p=NULL; do /* заповнення стека */ { a=getch(); q=malloc(sizeof(STR1)); q->ps=p; p=q; q->ch=a; } while(a!='.'); do /* печатка стека */ { p=q->ps;free(q);q=p; printf("%c",p->ch); } while(p->ps!=NULL); }Стиснуте й індексне збереження лінійних списків
При збереженні великих обсягів інформації у формі лінійних списків небажано зберігати елементи з однаковим значенням, тому використовують різні методи стиску списків.
Стиснуте збереження. Нехай у списку B= кілька елементів мають однакове значення V, а список В'= виходить з B заміною кожного елемента Ki на пари Ki'=(і,Ki). Нехай далі B"= - підсписок В', що виходить викреслюванням усіх пар Ki=(і,V). Стиснутим збереженням У є метод збереження В", у якому елементи зі значенням V. Розрізняють послідовне стиснуте збереження і зв'язане стиснуте збереження. Наприклад, для списку B=, що містить кілька вузлів зі значенням Х, послідовного стиснутого і зв'язане стиснуте збереження, з умовчуванням елементів зі значенням Х, представлені на мал.22,23.
| 1,C | 3,Y | 6,S | 7,H | 9,T |
| Рис.10. Послідовне стиснуте збереження списку. | ||||
Рис.11. Зв'язне стиснуте збереження списку.
Достоїнство стиснутого збереження списку при великому числі елементів зі значенням V полягає в можливості зменшення обсягу пам'яті для його збереження.
Пошук i-го елемента в зв'язаному стиснутому збереженні здійснюється методом повного перегляду, при послідовному збереженні - методом бінарного пошуку.
Переваги і недоліки послідовного стиснутого і зв'язаного стиснутого аналогічні перевагам і недолікам послідовного і зв'язаного збереження.
Розглянемо наступну задачу. На вході задані дві послідовності цілих чисел M=, N=, причому 92% елементів послідовності М дорівнюють нулеві. Скласти програму для обчислення суми добутків Mi * Ni, і=1,2,...,10000.
Припустимо, що список М зберігається послідовно стисло в масиві структур m з оголошенням:
struct { int nm; float val; } m[10000];
Для визначення кінця списку додамо ще один елемент із порядковим номером m[j].nm=10001, що називається стопером (stopper) і розташовується за останнім елементом стиснутого збереження списку в масиві m.
Програма для перебування шуканої суми має вигляд:
# include main() { int і,j=0; float inp,sum=0; struct /* оголошення масиву */ { int nm; /* структур */ float val; } m[10000]; for(i=0;i<10000;i++) /* читання списку M */ { scanf("%f",&inp); if (inp!="0)" { m[j].nm="i;" m[j++].val="inp;" } } m[j].nm="10001;" /* stopper */ for(i="0,j=0;" i<10000; i++) { scanf("%f",&inp); /* читання списку N */ if(i="=m[j].nm)" /* обчислення суми */ sum+="m[j++].val*inp;" } printf( "сума добутків Mi*Ni дорівнює %f",sum); }Індексне збереження використовується для зменшення часу пошуку потрібного елемента в списку і полягає в наступному. Вихідний список B = розбивається на трохи підсписків У1,У2, ...,Вм таким чином, що кожен елемент списку В попадає тільки в один з підсписків, і додатково використовується індексний список з М елементами, що вказують на початок списків У1,У2, ...,Ум.
Вважається, що список зберігається індексно за допомогою підсписків B1,B2, ...,Bm і індексного списку X = , де ADGj - адреса початку підсписка Bj, j=1,M.
При індексному збереженні елемент До підсписка Bj має індекс j. Для одержання індексного збереження вихідний список У часто перетвориться в список В' шляхом включення в кожен вузол ще і його порядкового номера у вихідному списку В, а в j-ий елемент індексного списку Х, крім ADGj, може включатися деяка додаткова інформація про підсписок Bj. Розбивка списку В на підсписки здійснюється так, щоб всі елементи В, що володіють визначеною властивістю Рj, попадали в один підсписок Bj.
Достоїнством індексного збереження є те, що для перебування елемента К с заданою властивістю Pj досить переглянути тільки елементи підсписка Bj; його початок знаходиться по індексному списку Х, тому що для кожного ДО, що належить Bi, при і не рівному j властивість Pj не виконується.
У розбивці В часто використовується індексна функція G(K), що обчислює по елементі До його індекс j, тобто G(K)=j. Функція G звичайно залежить від позиції ДО, що позначається поз.K, у підсписку В або від значення визначеної частини компоненти ДО - її ключа.
Розглянемо список B= з елементами
ДО1=(17,Y), K2=(23,H), K3=(60,I), K4=(90,S), K5=(66,T),K6=(77,T), K7=(50,U), K8=(88,W), K9=(30,S).Якщо для розбивки цього списку на підсписки як індексну функцію взяти Ga(K)=1+(поз.K-1)/3, то список розділиться на три підсписка: