Bài giảng cấu trúc dữ liệu và giải thuật chương 3 danh sách liên kết

Cấu tạo của DSLKQuản lý toàn bộ danh sách liên kết thông qua con trỏ đầu pHead pHead không phải là 1 nút, nó chỉ là “con trỏ chỉ đến nút” mà thôi Ta cũng có thể quản lý danh sách bằn

Trang 2

Mục tiêu

 Nắm vững khái niệm về kiểu dữ liệu tĩnh và động

 Nắm vững cách tổ chức dữ liệu động bằng danh sách liên kết và minh họa được các thao tác xử lý trên danh sách liên kết đơn

 Cài đặt minh họa được các thao tác của danh

Trang 5

Bài tập

Hãy cài đặt hàm (bằng ngôn ngữ C/C++) chèn một phần tử có giá trị x vào vị trí vt trong mảng số nguyên a, kích thước n, theo mẫu hàm như sau:

void ChenX(int a[], int &n, int x, int vt);

Trang 8

Bài tập

Hãy cài đặt hàm (bằng ngôn ngữ C/C++) xóa phần tử có giá trị x (nếu có) trong mảng số nguyên a, kích thước n (giả sử giá trị các phần tử trong mảng không trùng nhau), theo mẫu hàm như sau:

void XoaX (int a[], int &n, int x);

Trang 9

Vấn đề kiểu dữ liệu tĩnh

Độ phức tạp của chèn/ xóa trên mảng 1 chiều là O(n)

i

Trang 10

Vấn đề kiểu dữ liệu tĩnh

 Giải quyết vấn đề phức tạp khi chèn/ xóa?

 Giải quyết vấn đề giới hạn kích thước vùng nhớ tối đa?

 Giải quyết vấn đề vùng nhớ không liên tục?

 Giải quyết vấn đề giải phóng vùng nhớ khi

không cần dùng đến?

Trang 11

Biến tĩnh và biến động trong C++

 Biến tĩnh

<kiểu dữ liệu> tên biến;

 Vd: int a; float y; char s[20];

 Tồn tại trong phạm vi khai báo

 Được cấp phát vùng nhớ trong vùng dữ liệu

 Kích thước cố định

Trang 12

 Biến động

<kiểu dữ liệu> *tên biến;

 Vd: int *a; float *y;

 Chứa địa chỉ của một đối tượng dữ liệu

 Được cấp phát hoặc giải phóng bộ nhớ tùy

thuộc vào người lập trình

 Kích thước có thể thay đổi

Trang 13

Trang 14

Danh sách liên kết (DSLK)

1

7 2 6

3 10 8 5 9

Các phần tử kết dính với nhau bằng

“sợi dây liên kết”

Trang 16

Đặc điểm DSLK

Một dãy tuần tự các nút (Node)

Giữa hai nút có con trỏ liên kết

Các nút không cần phải lưu trữ liên tiếp nhau trong bộ nhớ

Có thể mở rộng tuỳ ý (chỉ giới hạn bởi dung lượng bộ nhớ)

Trang 17

Đặc điểm DSLK

Thao tác Chèn/Xóa không cần phải dịch chuyển phần tử mà chỉ cần thay đổi mối liên kết

Quản lý phần tử đầu tiên bằng con trỏ pHead

Có thể truy xuất đến các phần tử khác thông qua con trỏ liên kết

Trang 18

Cấu tạo của DSLK

pHead pTail

List

Trang 19

Cấu tạo của DSLK

Quản lý toàn bộ danh sách liên kết thông qua con trỏ đầu pHead

pHead không phải là 1 nút, nó chỉ là “con trỏ

chỉ đến nút” mà thôi

Ta cũng có thể quản lý danh sách bằng cách

sử dụng thêm con trỏ cuối (pTail)

pTail không phải là 1 nút, nó chỉ là “con trỏ

chỉ đến nút” mà thôi

Trang 20

Cấu tạo của nút

Trang 21

Thao tác chèn thêm node vào DSLK

“Kết nối” lại sợi dây liên kết theo trình tự

pHead pTail

List

Trang 22

Thao tác xóa node khỏi DSLK

Cần xóa

pHead pTail

List

Trang 23

Các loại hình DSLK

DSLK đơn: Các phần tử kết nối với nhau theo hướng “chiều đi tới”

Trang 24

DSLK đôi: Các phần tử kết nối với nhau theo hướng “chiều đi tới và và đi lui”

Trang 25

Danh sách liên kết vòng: Các phần tử kết nối với nhau theo hướng “chiều đi tới” và phần tử cuối cùng có “đường đi vòng trở lại tới” phần

tử đầu danh sách

Trang 26

Phải dịch chuyển các

phần tử khi Thêm/Xóa Chỉ cần thay đổi con trỏ liên kết khi Thêm/XóaTruy xuất ngẫu nhiên Truy xuất tuần tự

Trang 27

DSLK đơn

Cấu trúc 1 node

Data pNext

pNext : Con trỏ đến node kế tiếp

pHead : Con trỏ đến node đầu pHead pTail

List

Trang 28

Khai báo cấu trúc node

struct tNODE

{

<kiểu dữ liệu> Data ;

struct tNODE *pNext ;

};

Data

pNext

Trang 29

Khai báo cấu trúc node lưu số nguyên

Trang 30

Khai báo cấu trúc node lưu thông tin SV

typedef struct tSinhVien SINHVIEN;

Trang 31

Khai báo cấu trúc DSLK đơn

Trang 32

Khai báo cấu trúc DSLK đơn

struct tList

{ NODE *pHead, *pTail;};

struct tNODE

{

<kiểu dữ liệu> Data ;

struct tNODE *pNext ;

pHead pTail list

Trang 33

Các thao tác trên DSLK đơn

 Tạo lập danh sách rỗng

 Kiểm tra danh sách rỗng

 Thêm 1 nút vào danh sách

 Duyệt danh sách

 Xóa 1 nút

 Tìm 1 phần tử

 Sắp xếp danh sách

Trang 34

Khai báo thư viện hàm

1

Khai báo cấu trúc danh sách liên kết

2

Khai báo các nguyên mẫu hàm

3

void main() {

Tạo lập danh sách rỗng Nhập dữ liệu vào danh sách Các thao tác xử lý trên danh sách Hủy danh sách

}

void main() {

Tạo lập danh sách rỗng Nhập dữ liệu vào danh sách Các thao tác xử lý trên danh sách Hủy danh sách

}

4

Trang 35

Tạo lập danh sách rỗng

void CreateEmptyList(LIST &list)

{

list.pHead = list.pTail = NULL;

Sau khi tạo lập

?

pHead

?

pTail List

Trước khi tạo lập

pHead pTail List

pHead và pTail

chưa xác định

pHead và pTail trỏ vào NULL (rỗng)

Trang 36

Kiểm tra danh sách rỗng

bool IsEmptyList(LIST list)

Trang 37

Thêm một nút vào danh sách

Trang 38

Thêm một nút vào danh sách

TH danh sách đã có phần tử

pHead pTail

pNew

Có 2 trường hợp để thêm pNew

1.Thêm pNew vào đầu (AddHead)

2.Thêm pNew vào cuối (AddTail)

Trang 39

TH Thêm một nút vào đầu danh sách

pHead pTail

pNew

1 2

Trang 40

pHead pTail

Vẽ lại

Trang 41

Hãy vẽ lại “đường kết nối” theo

vào đầu danh sách

?

Trang 42

pNew->pNext = list.pHeadlist.pHead = pNew

1

2

Trang 43

Hãy viết hàm thêm phần tử pNew vào đầu danh sách (bằng ngôn ngữ C/C++), theo mẫu sau:

void AddHead(LIST &list, NODE *pNew)

?

Trang 44

TH Thêm một nút vào cuối danh sách

Trang 45

Hãy vẽ lại “đường kết nối” theo

vào cuối danh sách

?

42

Trang 46

Hãy viết hàm thêm phần tử pNew vào cuối danh sách (bằng ngôn ngữ C/C++), theo mẫu sau:

void AddTail (LIST &list, NODE *pNew)

?

Trang 47

Nhập dữ liệu vào danh sách

Nhập dữ liệu cho node

Tạo con trỏ node

Trang 48

Để tạo node mới từ dữ liệu x có sẵn

Đưa dữ liệu có giá trị x vào phần Data

Con trỏ pNext trỏ đến NULL

Data

pNew

x pNew->Data = x

pNew->pNext = NULL

Trang 49

VD hàm tạo và trả về con trỏ node có chứa giá trị nguyên x bằng ngôn ngữ C++

NODE *CreateNode (int x)

Trang 50

VD hàm nhập dữ liệu cho danh sách số nguyên

và đưa vào đầu danh sách

void Input(LIST &list)

Trang 51

Xuất dslk

pHead pTail

List

p

Trang 52

Bài tập

Cài đặt các hàm sau trên dslk đơn số nguyên:

1 Đếm số lượng node trong dslk

int DemSL(LIST list);

void InChan(LIST list);

5 Tính giá trị trung bình cộng các node lẻ

Trang 53

Chèn node vào DSLK đơn

Chèn vào sau node p

Chèn vào trước node p 25

pNew p

Trang 54

Chèn node vào sau node p

pNew p

Trang 55

Chèn node vào trước node p – Cách 1

pNew p

pPrev

Trang 56

Hãy viết hàm tìm và trả về con trỏ node đứng trước con trỏ node p (bằng ngôn

ngữ C/C++), theo mẫu sau:

NODE *PrevNode (LIST list, NODE *p)

?

Trang 57

pNew p

Bước 1 Chèn pNew vào sau p

Bước 2 Hoán vị giá trị pNew và p

Trang 58

Xóa một nút trong danh sách

Xóa nút đầu của danh sách  Ảnh hưởng

Trang 59

Xóa nút đầu của danh sách

Trang 60

Hãy viết hàm xóa nút đầu của danh sách (bằng ngôn ngữ C/C++), theo mẫu sau:

void DeleteHead (LIST &list)

(lưu ý trường hợp danh sách chỉ còn 1 node

trước khi xóa)

?

Trang 61

Xóa nút cuối của danh sách

Trang 62

Hãy viết hàm xóa nút cuối của danh sách (bằng ngôn ngữ C/C++), theo mẫu sau:

void DeleteTail (LIST &list)

(lưu ý trường hợp xóa danh sách chỉ có 1 node)

?

Trang 63

Xóa nút giữa của danh sách

Trang 64

Hãy viết hàm xóa một node bất kỳ trong danh sách (bằng ngôn ngữ C/C++),

theo mẫu sau:

void DeleteNode (LIST &list, NODE *pDel)

?

Trang 65

Hãy viết hàm hủy toàn bộ danh sách

(bằng ngôn ngữ C/C++), theo mẫu sau:

void DestroyList (LIST &list)

?

Trang 66

6 Chèn node có giá trị x vào phía sau node có giá trị lớn nhất

void ChenXSauMax(LIST &list, int x);

7 Xóa node có giá trị x

bool XoaX(LIST &list, int x);

8 Sắp tăng dslk

void SapTang(LIST &list);

Định dạng
Số trang	66
Dung lượng	251,99 KB