CTDL động Danh sách liên kết

Biến tĩnh trong NNLT  Vùng nhớ của kiểu dữ liệu tĩnh sẽ được sinh ra khi ta khai báo biến và mất đi khi ra khỏi phạm vi khai báo hoặc khi chương trình kết thúc đối với các biến to

CTDL động Danh sách liên kết

Nguyễn Đỗ Thái Nguyên

nguyenndt@hcmue.edu.vn

6 Các cấu trúc đặc biệt của dslk đơn

7 Chuyển biểu thức trung tố sang biểu thức

hậu tố

8 Định trị biểu thức hậu tố

1 Đặt vấn đề - ctdl động, tại sao?

typedef struct NGUOI

CTDL động giải quyết được vấn đề này Nó giải quyết như thế nào?

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 4

1 Đặt vấn đề - ctdl động, tại sao?

Biến tĩnh trong NNLT

 Vùng nhớ của kiểu dữ liệu

tĩnh sẽ được sinh ra khi ta

khai báo biến và mất đi khi ra

khỏi phạm vi khai báo hoặc

khi chương trình kết thúc đối

với các biến toàn cục

 Biến tĩnh trong chương trình

không thay đổi được cấu trúc

hay độ lớn trong khi thực thi

Nhu cầu thực tế

 Có nhiều biến tĩnh không cần

sử dụng nữa nhưng nó vẫn tồn tại và chiếm bộ nhớ cho đến khi chương trình hủy nó

đi theo đúng cơ chế của biến tỉnh  gây lãng phí bộ nhớ

 Trong chu kỳ sống của một

số đối tượng dữ liệu có thể thay đổi về cấu trúc, độ lớn như: danh sách học viên có thể tăng lên hoặc giảm xuống

 bất hợp lý Vấn đề về hiệu quả sử dụng bộ nhớ

CTDL động giải quyết được vấn đề này Nó giải quyết như thế nào?

Hạn chế về kích thước bộ nhớ cho các biến tĩnh

2 Con trỏ và kiểu dữ liệu động

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 8

mất khi ra khỏi phạm vi này

liệu (data segment) hoặc là Stack (đối

với biến nữa tĩnh – các biến cục bộ)

quá trình sống

Biến không động

2 Con trỏ và kiểu dữ liệu động

 Kiểu con trỏ (của 1 kiểu dữ liệu T) cũng vậy gồm:

Tập giá trị là tập địa chỉ của kiểu dữ liệu T tương ứng

Tập thao tác: tạo con trỏ đến đối tượng có kiểu T

 Ví dụ: con trỏ số nguyên được khai báo như sau

int *p;

// có kích thước cố định 2 hay 4 byte tùy vào NNLT, loại con trỏ //Con trỏ kiểu int thì có thể lưu được địa chỉ của biến kiểu int

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 10

 Biến động

 Không được khai báo tường minh

 Có thể được cấp phát hoặc giải phóng bộ nhớ khi người sử dụng

yêu cầu

 Các biến này không theo quy tắc phạm vi (tĩnh)

 Vùng nhớ của biến được cấp phát trong Heap

 Kích thước có thể thay đổi trong quá trình sống

 Con trỏ làm nhiệm vụ quản lý các biến này bằng cách lưu địa chỉ vùng nhớ của chúng

 Ví dụ:

int *p,*q;

q=new int[10]; //xin cấp phát 10 vùng kiểu int

… //sử dụng các biến động ở đây

delete [ ]q; //trả lại vùng nhớ cho hệ thống

Biến động

2 Con trỏ và kiểu dữ liệu động

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 12

2 Con trỏ và kiểu dữ liệu động

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 14

2 Con trỏ và kiểu dữ liệu động

int x;

int *p, *q;

p=&x;

q=&x;

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 16

2 Con trỏ và kiểu dữ liệu động

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 18

2 Con trỏ và kiểu dữ liệu động

Ví dụ về việc xin cấp phát biến động:

printf(“Gia tri cua vung nho do p quan ly: %d”, *p);

delete p; //trả lại vùng nhớ sau khi đã sử dụng xong }

cout<<p->tu<< ",“

<<p->mau<<endl;

p=p->lienket;

} }

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 22

 Mảng là một hình thức liên kết ngầm

 Các phần tử trong mảng được cấp phát vùng nhớ một cách liên tiếp nhau

 Với T là kiểu dữ liệu cho trước, xét mảng các phần tử kiểu T Ta có:

Address(i)=Address(0)+(i-1)*sizeof(T)

4 Danh sách liên kết

 Danh sách liên kết đơn

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 24

4 Danh sách liên kết

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 26

4 Danh sách liên kết

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 28

4 Danh sách liên kết đơn

 Tạo danh sách

 Khai báo danh sách liên kết

 Khởi tạo danh sách liên kết

 Tạo mới một phần tử để thêm vào danh sách liên kết

 Thêm vào đầu danh sách

 Thêm vào cuối danh sách

 Xuất dữ liệu của toàn bộ danh sách liên kết

 Thêm vào sau một phần tử cho trước

 Tìm kiếm

 Tìm một phần tử có khóa cho trước

 Tìm một phần tử đứng trước một phần tử cho trước

 Hủy danh sách

 Hủy một phần tử đầu danh sách

 Hủy một phần tử cuối danh sách

 Hủy một phần tử sau một phần tử cho trước

 Hủy một phần tử có khóa cho trước

Hủy toàn bộ danh sách

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 30

typedef struct NODE

{

4 Danh sách liên kết đơn

void KhoiTao(LIST &l)

{

l.pHead=NULL;

l.pTail=NULL;

}

Việc khởi tạo danh sách liên kết nhằm xác định

danh sách ban đầu mới tạo ra là rỗng

4 Danh sách liên kết đơn

1 Danh sách rỗng

2 Danh sách đã có phần tử

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 34

void AddHead(LIST &l, NODE* add)

{

if(l.pHead==NULL) {

l.pHead=l.pTail=add;

} else {

add->next=l.pHead;

l.pHead=add;

} }

Thêm một phần tử vào đầu danh sách liên kết

4 Danh sách liên kết đơn

1 Danh sách rỗng

2 Danh sách đã có phần tử

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 36

void AddTail(LIST &l, NODE* add)

{

if(l.pHead==NULL) {

l.pHead=l.pTail=add;

} else {

l.pTail->next=add;

l.pTail=add;

} }

Thêm một phần tử vào cuối danh sách liên kết

4 Danh sách liên kết đơn

printf(“ >%d”,p->data);

p=p->next;

} }

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 38

Tìm một phần tử trong danh sách liên kết khi biết khóa (data)

Sử dụng 1 con trỏ phụ p để duyệt tất cả các phần tử trong danh sách liên kết

4 Danh sách liên kết đơn

NODE* Search(LIST l, int data)

Kết quả trả về là NULL tức là không tìm thấy phần tử có khóa data

Ngược lại nếu tìm thấy thì nó sẽ trả về địa chỉ của phần tử đầu tiên

có khóa data trong danh sách liên kết

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 40

Thêm một phần tử vào sau một phần tử cho trước

1 Danh sách rỗng

2 Danh sách đã có phần tử

q

4 Danh sách liên kết đơn

void AddAfter(LIST &l, NODE* q, NODE* add)

{

if(q!=NULL) {

AddHead(l,add);

} }

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 42

NODE* SearchPre(LIST l, NODE* s)

4 Danh sách liên kết đơn

1 Tách phần tử đầu ra khỏi danh sách

2 Xóa phần tử này

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 44

void RemoveHead(LIST &l)

{

if(l.pHead!=NULL) {

Hủy phần tử đầu trong danh sách liên kết

4 Danh sách liên kết đơn

1 Tách phần tử cuối ra khỏi danh sách

2 Gán pTail = địa chỉ của phần tử kế cuối

3 Xóa phần tử này

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 46

void RemoveTail(LIST &l)

4 Danh sách liên kết đơn

1 Tách phần tử p ra khỏi danh sách liên kết

2 Xóa phần tử này

q

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 48

void RemoveAfter(LIST &l, NODE* q)

{

NODE* p;

if(q!=NULL) {

p=q->next;

if(p!=NULL) {

4 Danh sách liên kết đơn

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 50

void Remove (LIST &l, int k)

{

NODE* p=l.pHead,*q=NULL;

while((p!=NULL)&&(p->data!=k)) {

q=p; p=p->next;

} if(p==NULL) return;

if(q!=NULL) {

if(p==l.pTail) {

l.pTail=q;

l.pTail->next=NULL;

} q->next=p->next;

delete p;

} else // p là phần tử đầu tiên (pHead)

RemoveHead(l);

}

Hủy phần tử có khóa k cho trước

4 Danh sách liên kết đơn

p=l.pHead;

l.pHead=l.pHead->next;

delete p;

} l.pTail=NULL;

}

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 52

5 Sắp xếp trên danh sách liên kết

void ListSelectionSort (LIST &l)

{

NODE* min; //trỏ đến pt có data min NODE* i,*j;

for(i = l.pHead;i->next!=NULL;i=i->next) {

Selection Sort – Hoán vị nội dung phần dữ liệu (data)

5 Sắp xếp trên danh sách liên kết

void ListSelectionSort (LIST &l)

min=i;

minpre=j;

} if(minpre==NULL) {

l.pHead=l.pHead->next;if(min==l.pTail) l.pTail=NULL;

} else {

if(min==l.pTail) l.pTail=minpre;minpre->next=min->next;

} min->next=NULL;

AddTail(lresult,min);

} l=lresult;

2 Tách min ra khỏi danh sách

 Các thao tác trên stack:

 Push(o): thêm đối tượng vào đâu stack

 Pop(): lấy đối tượng ở đầu stack ra khỏi stack và trả về đối tượng đó, nếu stack rỗng thì trả về NULL

 isEmpty(): Kiểm tra stack có rỗng hay không

 Top(): trả về phần tử nằm ở đầu stack mà không lấy phần tử này

ra khỏi stack

 Stack được sử dụng để: khử đệ quy, tổ chức lưu vết của quá trình tìm kiếm theo chiều sâu và quay lui, vét cạn, định trị biểu thức, …

SV tự cài đặt stack bằng mảng và dslk đơn.

6 Các cấu trúc đặc biệt của dslk đơn

 Hàng đợi

 Là một vật chứa (container) các đối tượng làm việc theo cơ chế FIFO (first in first out)

 Các thao tác trên hàng đợi

 EnQueue(o): thêm đối tượng vào hàng đợi

 DeQueue(): Lấy đối tượng ra khỏi hàng đợi và trả về đối tượng đó

 IsEmpty(): Kiểm tra hàng đợi có rỗng không

 Front(): Trả về đối tượng nằm ở đầu hàng đợi mà không hủy nó

SV tự cài đặt hàng đợi bằng mảng và dslk đơn

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 56

6 Các cấu trúc đặc biệt của dslk đơn

7 Chuyển từ trung tố sang hậu tố

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 58

7 Chuyển từ trung tố sang hậu tố

 Duyệt từ trái sang phải

 Gặp (: đưa vào stack

 Gặp số: ghi ra

 Gặp phép toán:

 Lấy và ghi ra tất cả các phép toán tại đỉnh của stack mà có

độ ưu tiên >= phép toán hiện tại

 Đưa phép toán hiện tại vào stack

 Gặp ):

 Lấy và ghi ra tất cả các phép toán tại đỉnh cho đến khi gặp (

 Lấy ( ra khỏi stack

 Sau khi duyệt hết dãy thì lấy và ghi ra những gì còn trong stack

Độ ưu tiên

Bậc 2: *,/

Bậc 1: +, - Bậc 0: (,)

7 Chuyển từ trung tố sang hậu tố

8 Định trị biểu thức hậu tố

 Gặp số: đưa vào stack

 Gặp phép toán:

 Lấy ra 1 số và gán vào a

 Lấy ra 1 số và gán vào b

 Thực hiện c=b <phép toán> a;

 Đưa c vào stack

 Sau khi duyệt hết thì lấy kết quả ra từ stack

Lưu ý thứ tự của

a, b, phép toán

HẾT

9/11/2019 CTDL1- N.Đ.T.Nguyên 64

Kiểm tra điều kiện 45’

1 Hãy sắp xếp bằng phương pháp MergeSort (trộn tự

nhiên) dãy số sau