Bài giảng Ngôn ngữ lập trình C - Chương 5: Dữ liệu kiểu cấu trúc cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm, khai báo cấu trúc, các thao tác trên biến cấu trúc, mảng cấu trúc, con trỏ cấu trúc và địa chỉ cấu trúc,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Trang 1Chương 5 Dữ liệu kiểu cấu trúc
Trang 2Chương 5 Dữ liệu kiểu cấu trúc
Khái niệm
Khai báo cấu trúc
Các thao tác trên biến cấu trúc
Mảng cấu trúc
Con trỏ cấu trúc và địa chỉ cấu trúc
Truyền biến cấu trúc cho hàm
Cấu trúc tự trỏ và ứng dụng
Trang 3Khái niệm
Cấu trúc là tập hợp của một hoặc nhiều biến ,
chúng có thể có kiểu dữ liệu khác nhau, được
nhóm lại dưới một tên duy nhất để tiện xử lý
Cấu trúc còn gọi là bản ghi trong một số ngôn ngữ lập trình khác, chẳng hạn như PASCAL.
Trang 4Khái niệm
Một số ví dụ về cấu trúc:
Phiếu ghi lương, gồm có: tên, địa chỉ, lương, phụ
cấp, … một số trong các thuộc tính này lại có thể làmột cấu trúc bởi trong nó có thể chứa nhiều thành
phần: Tên ( Họ, đệm, tên ), Địa chỉ ( Phố, số nhà ),
Danh sách sinh viên, gồm có: mã sinh viên, họ tên, ngày sinh, điểm toán, điểm lý, điểm hóa…; trong đó, ngày sinh có thể chứa nhiều thành phần ngày, tháng, năm
Những dạng như vậy sử dụng cấu trúc.
Trang 5Định nghĩa kiểu cấu trúc
Định nghĩa cấu trúc bằng struct:
thành phần của cấu trúc có thể là: biến, mảng, cấu trúc khác
đã được định nghĩa trước đó
Trang 6Định nghĩa kiểu cấu trúc
Định nghĩa cấu trúc bằng typedef
typedef <type definition> <tên_cấu_trúc>;
Trang 7Khai báo biến cấu trúc
Giống như khai báo biến thông thường
struct ngay ngaydi, ngayden;
Chú ý: Các biến kiểu cấu trúc được khai báo
theo mẫu trên sẽ được cấp phát bộ nhớ một
cách đầy đủ cho tất cả các thành phần của nó.
Trang 8Khai báo biến cấu trúc
Có thể khai báo biến cấu trúc đồng thời với định nghĩa cấu trúc
Trang 9Các thao tác trên biến cấu trúc
Truy cập đến các thành phần của cấu trúc:
Sử dụng dấu . để truy cập đến thành phần của cấu trúc
Trang 10Các thao tác trên biến cấu trúc
Truy cập đến các thành phần của cấu trúc:
Chú ý:
Có thể sử dụng phép toán lấy địa chỉ đối với các thành phần của cấu trúc để nhập số liệu trực tiếp vào các thành phần của cấu trúc Ví dụ như ta viết:
Trang 11Các thao tác trên biến cấu trúc
Trang 12 Không dùng toán tử địa chỉ với các thành phần của
mảng cấu trúc: không cho phép viết &nhom1[i].luong
Trang 13p1=&nc1; /* Gán địa chỉ nc1 cho p1 */
p2=&ds[4]; /* Gán địa chỉ ds[4] cho p2 */
p=ds; /* Gán địa chỉ ds[0] cho p */
Trang 17Cấu trúc tự trỏ
Một số danh sách liên kết sử dụng cấu trúc tự trỏ:
Stack (ngăn xếp): hoạt động theo phương thức Last
In – First Out (LIFO)
Queue (hàng đợi): hoạt động theo phương thức First
In – First Out (FIFO)
Binary tree (cây nhị phân):
Là một cây, trong đó mỗi node cha có 2 node con
Node con trái có giá trị nhỏ hơn node cha
Node con phải có giá trị lớn hơn node cha
Trang 18 Liên kết đến node tiếp theo
(địa chỉ của node tiếp theo)
Trang 19Ứng dụng: DSLK đơn
Ưu điểm:
DSLK là cấu trúc động, các node được cấp phát/giải
phóng khi chương trình đang chạy -> Kích thước danh
sách không cần phải khai báo trước
DSLK thích hợp khi thực hiện các phép toán trên những
danh sách (tập hợp) thường bị biến động như chèn,
xóa phần tử
Hạn chế:
Mỗi node của DSLK phải chứa thêm trường next nên
tốn thêm bộ nhớ
Tìm kiếm trên DSLK chậm do ta không thể truy xuất được
ngẫu nhiên, chỉ truy xuất được tuần tự từ đầu danh sách
Trang 20struct node {
Trang 21Ứng dụng: DSLK đơn
Khai báo 1 DSLK
Khởi tạo DS: void Init(List*);
Tạo một node có nội dung x: struct node* NewNode(int);
Tìm một node có nội dung x: struct node* FindNode(List ,int);
Thêm một node vào đầu DS: int InsertFirst(List*, int);
Thêm một node vào cuối DS: int InsertAfter(List*, int);
Thêm một node vào giữa DS: int Insert(List*, int);
Xóa một node đầu DS: int DeleteFirst(List*);
Xóa một node cuối DS: int DeleteAfter(List*);
Xóa một node giữa DS: int Delete(List*);
Duyệt DS: void Travel(List);
struct node {
Trang 23Ứng dụng: DSLK đơn
Tạo 1 node mới có nội dung x:
struct node* NewNode(int x)
{
struct node *p;
p = (struct node *)malloc(sizeof(struct node);
if (p!=NULL) {p -> data = x;
p -> next = NULL;}
return (p) }
newNode
NULL
Trang 24Ứng dụng: DSLK đơn
Thêm một node vào DSLK:
Thêm vào đầu danh sách:
Tạo node mới có nội dung x; (newNode = NewNode(x))
Phần next của node trỏ tới đầu DSLK.
Trỏ First tới newNode
NULL
…
L
newNode x
Trang 25Ứng dụng: DSLK đơn
Thêm một node vào DSLK (.t):
Thêm vào cuối danh sách
Tìm con trỏ trỏ tới node cuối cùng (temp)
Tạo node mới newNode(x)
Phần next của node temp tới newNode
Trang 26Ứng dụng: DSLK đơn
Thêm một node vào DSLK (.t):
Thêm vào giữa danh sách:
Tìm con trỏ (temp) trỏ tới node trước vị trí cần thêm
Tạo node mới newNode(x)
Trỏ phần next của newNode tới node sau temp
Trỏ phần next của temp tới newNode
NULL
L
…v
newNode
…temp x
Trang 27Ứng dụng: DSLK đơn
Xóa một node trong DSLK:
Xóa node ở đầu danh sách:
Tạo một con trỏ temp trỏ vào node đầu danh sách
Trỏ First tới node thứ 2 trong danh sách
Thu hồi vùng nhớ node đầu tiên (được trỏ bởi temp)
NULL
…temp
L
Trang 28Ứng dụng: DSLK đơn
Xóa một node trong DSLK (t.):
Xóa node ở cuối danh sách:
Tìm con trỏ p trỏ tới node áp cuối, con trỏ temp trỏ tới node cuối cùng
Phần next của p trở tới NULL
Thu hồi vùng nhớ của node cuối (được trỏ bởi temp)
Trang 29Ứng dụng: DSLK đơn
Xóa một node trong DSLK (t.):
Xóa node ở giữa danh sách:
Trỏ temp tới node cần xóa, p tới node trước node cần xóa
Phần next của p tới node sau node temp
Giải phóng vùng nhớ của node cần xóa (được trỏ bởi temp)
L
Trang 31if (p->Info == x) return p;
p = p->Next;
} return (p) }
…