Cấu Trúc Dữ Liệu Và Giải Thuật Chapter 3.2Singlelist

Cấu Trúc Dữ Liệu Và Giải Thuật Chapter 3.2 Singlelist Tài Liệu Bao Gồm 6 Chapter Mong các bạn theo dõi đầy đủ để đạt kết quả cao . Để Cập Nhật Thêm Tìm Hiểu Hơn Nữa Về Tài Liệu IT Thì Các Bạn Có Thể Truy Cập : https:123doc.orgtrangcanhan4336953tailieuit.htm CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI

Trang 1

Phần 2: Danh sách liên kết

Trang 2

Danh sách liên kết

 DSLK là cấu trúc dữ liệu động

 Các phần tử trong danh sách (node) nằm rải rác trong bộ nhớ

 Cấu trúc mỗi node:

 Vùng dữ liệu

 Vùng liên kết (chứa địa chỉ node kế tiếp hoặc node liền trước)

 Thao tác thêm/xóa nút chỉ cần điều chỉnh lại các liên kết

Trang 3

Danh sách liên kết (List)

 Danh sách liên kết đơn: mỗi phần tử liên kết với phần tử đứng sau nó trong danh sách:

 Danh sách liên kết đôi: mỗi phần tử liên kết với các phần tử đứng trước và sau nó trong

danh sách:

Trang 4

 Danh sách liên kết vòng : phần tử cuối danh sách liên kết với phần tử đầu danh sách:

Danh sách liên kết (List)

Trang 5

Danh sách liên kết đơn

Trang 6

 Khái niệm DSLK đơn

 Biểu diễn, quản lý DSLK đơn

 Các thao tác trên DSLK đơn

 Sao chép DSLK đơn

 Sắp xếp trên DSLK đơn

Mục tiêu

Trang 7

 DSLK đơn là chuỗi các node (nút), được tổ chức theo thứ tự tuyến tính

 Phần Data: Lưu trữ dữ liệu

 Phần liên kết: Lưu trữ địa chỉ của phần tử kế tiếp trong danh sách, hoạc lưu trữ giá trị NULL nếu là phần tử cuối cùng trong danh sách

Data Next Node

1 Khái niệm

Trang 8

struct Node {

DataType data;

struct node *Next;

};

struct Node {

Cấu trúc node

DataType ?

2 Biểu diễn nút trong DSLK đơn

Trang 9

 Để quản lý một DSLK đơn chỉ cần biết địa chỉ phần tử đầu danh sách

 Con trỏ pHead sẽ được dùng để lưu trữ địa chỉ phần tử đầu danh sách:

NODE * pHead;

 Để tiện lợi, có thể sử dụng thêm một con trỏ

pTail lưu địa chỉ phần tử cuối danh sách:

Trang 10

 Khởi tạo danh sách

4 Các thao tác trên DSLK đơn

Trang 11

4.1 Khởi tạo danh sách

void KhoiTao (List &l){

l pHead = NULL; l.pTail = NULL; }

B1 Gán con trỏ pHead = NULL

B2 Gán con trỏ pTail = NULL

Trang 12

4.2 Tạo mới 1 nút trong danh sách

Thuật toán

+ Đầu vào: Thành phần dữ liệu x

+ Đầu ra: Nút chứa dữ liệu x

B1: p = new node; //cấp phát bộ nhớ cho con trỏ p B2: if (p == NULL) // cấp phát không thành công

Thực hiện BKT;

B3: p->data=x;

B4: p->next=NULL;

BKT: Kết thúc;

Trang 14

4.3 Thêm 1 phần tử vào danh sách

 Thêm vào đầu danh sách

 Thêm vào cuối danh sách

 Thêm vào sau một nút q bất kỳ

Trang 15

Thêm vào đầu danh sách

Trang 16

Thêm phần tử vào đầu danh sách

Thuật toán

 Đầu vào: Danh sách l, Nút p cần thêm vào l

 Đầu ra: Danh sách l sau khi đã thêm nút p

Kiểm tra nếu DS rỗng thì:

Trang 17

Thêm phần tử vào đầu danh sách

Trang 18

Bài tập 1: Viết chương trình tạo 1 danh sách liên kết để lưu các số nguyên được nhập từ bàn phím

Bài tập áp dụng

Trang 19

Thuật toán tạo 1 danh sách liên kết đơn:

• Đầu vào: các phần tử dữ liệu X = {x1, x2, x3, …xn}

• Đầu ra: Danh sách liên kết l

B1 Khai báo danh sách: List l;

B2 Khởi tạo danh sách

B3 Bước lặp:

Xét từng phần tử xi trong X, thực hiện:

+ Tạo mới một nút chứa xi;

+ Chèn nút vừa tạo vào danh sách;

Trang 20

Thêm phần tử vào sau phần tử q

Trang 21

Thêm vào sau phần tử q

Thuật toán

• Đầu vào: Danh sách l, nút q, nút p (nút cần thêm

• Đầu ra: Danh sách l sau khi đã thêm nút p

B1 Kiểm tra nếu q!=NULL;

1.1: p->next = q->next;

1.2: q->next = p

1.3: Kiểm tra nếu q = pTail thì

+ Điểu chỉnh lại Tail = p;

Ngược lại, thực hiện B2

B2 Thêm vào đầu DS

Trang 22

void ChenSau (List &l, node *q, Node *p)

Thêm phần tử vào sau phần tử q

Trang 23

Thêm vào cuối danh sách

Trang 24

Thuật toán:

B1 Kiểm tra nếu DS rỗng thì:

1.1: Gán pHead = p;

1.2: Gán pTail = p;

Ngược lại, thực hiện B2

B2: Chèn p vào cuối danh sách:

2.1: pTail->next = p;

2.2: Gán pTail=p;

BKT: Kết thúc;

Thêm vào cuối danh sách

Trang 25

Thêm phần tử vào cuối danh sách

Trang 26

Bài tập 2: Viết chương trình tạo 1 danh sách liên kết để lưu các số nguyên được nhập từ bàn phím Nhập vào một giá trị x và chèn x vào sau nút chứa giá trị y bất kỳ (y nhập từ bàn phím)

Trang 27

Bài tập 3: Viết chương trình tạo 1 danh sách gồm

n Nhân viên (mã nhân viên, họ tên, hs lương, năm công tác)

- Nhập thêm thông tin của 1 nhân viên và chèn vào sau nhân viên có mã = x (với x nhập từ bàn phím)

- Yêu cầu người dùng nhập lại nếu không tìm thấy nhân viên nào có mã = x

Trang 28

 Là thao tác thường dùng trong các loại DSLK

 Phục vụ cho:

 Hiển thị giá trị của các nút trong sanh sách

 Lấy giá trị các nút để tính toán

 Sắp xếp danh sách

 Tìm kiếm một phẩn tử trong danh sách



 Thao tác xử lý tùy thuộc vào từng bài toán

4.4 Duyệt danh sách

Trang 29

Thuật toán:

Đầu vào: Danh sách cần duyệt l

Đầu ra: Tùy thuộc vào yêu cầu của bài toán

B1 Cho con trỏ p trỏ đến phần tử đầu danh sách;

B2: Bước lặp (thực hiện cho đến khi danh sách rỗng);

2.1: Xử lý phần tử p;

2.2: Cho p trỏ đến phần tử kế tiếp;

BKT: Kết thúc;

4.4 Duyệt danh sách

Trang 31

4.5 Tìm kiếm phần tử

Thuật toán

• Đầu vào: Danh sách l, khóa tìm kiếm x

• Đầu ra: Con trỏ tới nút chứa khóa cần tìm

B1: p=pHead // p trỏ đến đầu danh sách

B2: Trong khi (p!= NULL) và (p->data != x)

Thực hiện p = p->next; // p trỏ tới phần tử kế

BKT:

Nếu p!=NULL thi p trỏ tới phần tử cần tìm;

Ngược lại: không có phần tử cần tìm;

Trang 33

4.6 Xóa phần tử

 Xóa phần tử ở đầu danh sách

 Xóa phần tử ngay sau phần tử q

 Xóa phần tử có khóa k bất kỳ

Trang 34

Xóa phần ở đầu danh sách

Trang 35

Thuật toán:

Đầu vào: Danh sách l

Đầu ra: Danh sách l sau khi đã xóa phần tử ở đầu

Nếu (pHead !=NULL) thì:

B1: p = pHead; //p là phần tử cần xóa

B2: pHead = pHead->next //Điều chỉnh lại liên kết

B3: p->Next = NULL;

B4: free(p); //giải phóng bộ nhớ

B5: Nếu pHead=NULL thì pTail= NULL // DS rỗng

Xóa phần ở đầu danh sách

Trang 37

Bài tập 2: Mở rộng chương trình đã viết

- Bổ sung thêm thao tác xóa phần tử ở đầu danh sách

- Chương trình chính:

- + Tạo một danh sách lưu n số nguyên

+ Xóa phần tử ở đầu danh sách

+ Hiển thị danh sách trước và sau khi xóa

Trang 38

Xoá phần tử ngay sau phần tử q

Trang 39

Thuật toán:

Kiểm tra nếu q!=NULL thì

B1: p = q->next; //p là phần tử cần xóa

B2: nếu (p!=NULL) thì //q không phải cuối DS

2.1: Kiểm tra nếu p==pTail thì + Điều chỉnh lại liên kết pTail = q;

Ngược lại, thực hiện bước 2.2

2.2: q->next=p->next;

B3: free(p); //giải phóng bộ nhớ

Xoá phần tử ngay sau phần tử q

Trang 41

Thuật toán:

Đầu vào: Danh sách l, giá trị khóa k

Đầu ra: Danh sách l sau khi đã xóa phần tử có khóa k

B1: Tìm phần tử p có khoá k và phần tử q đứng trước p; B2: Nếu tìm thấy thì:

2.1: Kiểm tra nếu p là đầu danh sách thì:

+ Xoá phần tử ở đầu danh sách;

2.2: Nếu p không phải đầu danh sách:

Kiểm tra nếu p là cuối danh sách thì: pTail = q;

Ngược lại, điều chỉnh liên kết q->next = p->next;

Xoá phần tử có khóa k bất kỳ

Trang 42

int XoaNut (List &l, int k) {

Trang 43

4.7 Hủy danh sách

 Thực chất là hủy từng nút

 Thao tác này được thực hiện khi không cần dùng

đến danh sách nữa

Thuật toán:

Đầu vào: Danh sách liên kết;

Đầu ra: Danh sách bị hủy

B1: Xuất phát từ đầu danh sách;

B2: Lặp trong khi DS chưa rỗng

p = pHead;

pHead = pHead->next;

Huỷ p

B3: pTail=NULL;

Trang 45

Sắp xếp DSLK đơn

Trang 47

Cài đặt lại trên danh sách liên kết một trong những thuật toán sắp xếp đã biết trên mảng

Điểm khác biệt duy nhất là cách thức truy xuất đến các phần tử trên danh sách liên kết thông qua liên kết thay vì chỉ số như trên mảng

Do thực hiện hoán vị nội dung của các phần tử nên đòi hỏi sử dụng thêm vùng nhớ trung gian  chỉ thích hợp với các xâu có các phần tử có thành phần data kích thước nhỏ

Khi kích thước của trường data lớn, việc hoán vị giá trị của hai phân tử sẽ chiếm chi phí đáng kể

Sắp xếp danh sách

Hoán vị nội dung các phần tử:

Trang 53

void InterChangeSort ( List &l )

{

Node *p, *q;

for (p = l.pHead ; p!=l.pTail ; p=p->Next )

for (q = p->Next; q!=NULL ; q=q->Next )

Trang 59

void SelectionSort (LIST &l)

{

}

2 Phương pháp chọn

Trang 65

void BubleSort (List l)

{

Node *p, *q, *t, *t1;

t = l.pTail ;

for (p = l.pHead ; p != NULL ; p = p->Next) {

for (q = l.pHead; q!=t ; q=q->Next){

if( q->data > q->Next->data )

Swap ( q->data , q->Next->data);

Định dạng
Số trang	65
Dung lượng	867,37 KB