Ngôn ngữ lập trình C - Chương 7 - Bài 1. Dynamic allocation, Single linked list pot

Hàm mallocCú pháp void * mallocunsigned int nbytes; Cấp phát động nBytes trong bộ nhớ Thành công: trả về con trỏ - trỏ tới vùng nhớ được cấp phát.. Hàm malloc Ép kiểu chuyển kiểu – ca

Chương 7

Bài 1 Dynamic allocation,

Single linked list

ĐỖ BÁ LÂM

ViỆN CNTT&TT, TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI

2

Nội dung

1 Cấp phát bộ nhớ động (Dynamic Allocation)

1.1 Khái niệm

1.2 Hàm malloc

1.3 Hàm free

2 Single linked list

2.1 Tổng quan

2.2 Các thao tác cơ bản

2.3 Bài tập

1.1 Khái niệm

Cấp phát động (dynamic) ? cố định (fix)

Ví dụ

Mảng có kích thước cố định, lưu trữ một số

lượng phần tử đã biết trước

Kích thước mảng đã biết ở thời điểm dịch,

không thể thay đổi

Bạn có luôn luôn biết số phần tử thực sự mà

một mảng cần lưu?

=> Cấp phát động >< cấp phát cố định

1.2 Hàm malloc

Cú pháp

void * malloc(unsigned int nbytes);

Cấp phát động nBytes trong bộ nhớ

Thành công: trả về con trỏ - trỏ tới vùng nhớ

được cấp phát

Không thành công: NULL

Luôn kiểm tra xem việc cấp phát có thành công

hay không

Thư viện stdlib.h

4

1.2 Hàm malloc

Ép kiểu (chuyển kiểu) – casing

Hàm malloc

void * malloc(unsigned int nbytes);

Ép sang một kiểu khác bởi malloc trả về void*

Ví dụ

p = (int *) malloc (n*sizeof(int));

cấp phát một vùng nhớ chứa n số int

5

1.3 Hàm free

free()

Giải phóng vùng nhớ được cấp phát

Ví dụ:

free(ptr);

Nếu ptr không trỏ tới vùng nhớ nào được cấp

phát bởi malloc sẽ gây lỗi run-time

Luôn giải phóng vùng nhớ nếu không sử dụng

nữa

6

Ví dụ

Ví dụ 1 Nhập từ bàn phím một mảng các số

nguyên với số phần tử cũng được nhập từ bàn

phím Hiển thị các phần tử trong mảng

Ví dụ 2 Xây dựng hàm với tham số hai xâu kí

tự Hàm trả về một con trỏ trỏ tới xâu ghép từ

hai xâu trên

7

Hướng dẫn

Ví dụ 1

scanf(“%d”,&n);

p = (int *) malloc(sizeof(int) * n);

Ví dụ 2

n1 = strlen (str1);

n2 = strlen (str2);

str = (char *) malloc(sizeof(char) * (n1+n2+1));

strcpy

8

2 Danh sách liên kết đơn

2.1 Tổng quan

2.1.1 Khái niệm

2.1.2 Thành phần của một nút

2.1.3 Con trỏ đầu - head

2 Danh sách liên kết đơn

2.2 Các thao tác cơ bản

2.2.1 Khai báo danh sách

2.2.2 Cấp phát bộ nhớ cho một nút

2.2.3 Thêm một nút vào sau nút hiện tại

2.2.4 Loại bỏ nút đầu tiên trong danh sách

2.2.5 Duyệt danh sách

2.2.6 Giải phóng danh sách

10

1 nút

Là một cấu trúc dữ liệu xác định bao gồm một

tập tuần tựcác “nút” (node) chứa dữ liệu

Trong mỗi nút có một liên kết đến nút kế tiếp

„A‟ „b‟ „C‟ „Z‟ X

2.1.1 Khái niệm

11

2.1.2 Thành phần của một nút

Mỗi nút gồm có:

Thành phần dữ liệu -data: Chứa dữ liệu của

nút (số nguyên, số thực, ký tự hay cấu trúc )

Thành phần liên kết –next: Con trỏ trỏ đến

nút kế tiếp trong danh sách

„C‟

data:

Ký tự „C‟ Con trỏ

12

2.1.2 Thành phần của một nút

Đặc biệt:

Đối với nút cuối cùng trong danh sách:

• next = NULL

„A‟ „b‟ „C‟ „Z‟ X

next = NULL

13

2.1.3 Con trỏ đầu - head

Để xác định một danh sách liên kết đơn ta dùng

một con trỏ trỏ đến nút đầu tiên trong danh sách–

Con trỏ đầu (head)

Khi danh sách rỗng: head = NULL

„A‟ „b‟ „C‟ „Z‟ X

head

14

B1 Định nghĩa cấu trúc một “nút”:

struct node {

dataType data ; // dataType: int, char…

struct node *next;

};

B2 Khai báo con trỏ đầu:

struct node *head;

B3 Khởi tạo danh sách:

head = NULL;

2.2.1 Khai báo danh sách

2.2.2 Cấp phát bộ nhớ cho nút

Chúng ta cần cấp phát bộ nhớ cho mỗi nút thông

qua con trỏ

struct node *new_item;

new_item = (struct node*)

malloc(sizeof(struct node));

new_item->element = …;

new_item->next = NULL;

16

2.2.3 Thêm một nút vào sau nút hiện tại

head: trỏ tới đầu danh sách

NULL: giá trị của con trỏ, cho biết ở đuôi của

danh sách

cur: trỏ tới nút đang được xem xét

NULL head (or root)

cur

17

tạo new_item;

new_item → next = cur → next;

cur → next = new_item;

cur= cur → next;

…

new_item

// sai cur → next = new_item;

new_item → next = cur → next;

cur= cur → next;

2.2.3 Thêm một nút vào sau nút hiện tại

18

//Tạo danh sách

new_item = (struct node * )

malloc( sizeof( struct node ) );

new_item → data = …; // khởi tạo giá trị

new_item → next = NULL;

if ( head == NULL ) {

/* Neu danh sach rong*/

head = new_item;

cur = head;

} else {

cur → next = new_item;

cur = cur → next; // cur = new_item;

}

2.2.3 Thêm một nút vào sau nút hiện tại

19

Nếu danh sách đang rỗng:

Thoát khỏi hàm

Ngược lại

Cho con trỏ head trỏ đến

phần tử được trỏ tiếp theo

Giải phóng bộ nhớ được

cấp phát cho phần tử đầu

tiên

head 2.2.4 Loại bỏ nút ở đầu danh sách

20

struct node *p;

if (head == NULL) return; //ds rỗng

p = head;

head = head → next; //ds khong rong

free(p);

2.2.4 Loại bỏ nút ở đầu danh sách

2.2.5 Duyệt danh sách

Giải pháp

Nút cuối cùng trong danh sách có thành phần

next là NULL

Duyệt từ nút đầu tiên head, thông qua trường

next để xác định nút tiếp theo cho đến khi thu

được con trỏ NULL

22

2.2.5 Duyệt danh sách

Thực hiện

struct node *p;

p = head;

while (p != NULL){

//Thao tác với p->data: hiển thị…

p = p->next;

}

23

2.2.6 Giải phóng danh sách

Giải pháp

Duyệt danh sách từ trái qua phải, loại bỏ từng

nút

Mỗi lần duyệt, phải thay đổi lại con trỏ head

24

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

to_free = head ;

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

25

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

to_free = head ;

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

26

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

2.2.6 Giải phóng danh sách

28

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

29

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

30

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

31

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

32

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

34

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head= head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

35

2.2.6 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

36

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

2.2.8 Giải phóng danh sách

37

2.2.8 Giải phóng danh sách

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

38

2.2.8 Giải phóng danh sách

head to_free while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

2.2.6 Giải phóng danh sách

to_free while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

head

40

2.2.6 Giải phóng danh sách

NULL

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

41

2.2.6 Giải phóng danh sách

NULL

head to_free

while (to_free != NULL)

{

head = head->next;

free(to_free);

to_free = head;

}

42

3 Bài toán quản lý sinh viên

• Thông tin về mỗi sinh viên bao gồm:

–MSSV: xâu ký tự, tối đa 8 ký tự

–HoTen: xâu ký tự, tối đa 30 ký tự

–DiemTB: float

• Tổ chức thông tin SV dưới dạng danh sách liên kết:

–Thêm thông tin sinh viên vào danh sách cho đến

khi MSSV là xâu rỗng

–Viết hàm hiển thị thông tin tất cả các SV trong

danh sách

–Giải phóng danh sách

43

Mở rộng

Hàm chèn nút vào đầu danh sách

Hàm xóa một nút theo MSSV được nhập từ bàn

phím

…

44

Thảo luận