Cמבוא לתכנות בשפת

רשימה מקושרת

Tzachi (Isaac) Rosen

מגבלות של מערכים

מוגבלים בגודל•בזבזני–גדול מידי –

ההגדלה יקרה–קטן מידי –

הכנסה ומחיקה של אברים•יקרה ועלולה לגרום לבזבוז–

רשימות מקושרות: פתרון•מתגבר על כל הבעיות שמערך מציג–

יוצר בעיה חדשה–אין גישה ישירה•

Tzachi (Isaac) Rosen

רשימות מקושרות

חד כיוונית•

מעגלית•

דו כיוונית•

ואפשר להמציא עוד•

Tzachi (Isaac) Rosen

של רשימה מקושרת Link))חוליה

מורכבת משני שדות•

(data)נתונים –

(next)מצביע לחוליה הבאה –

NULLהמצביע יכול להיות גם •

Tzachi (Isaac) Rosen

רשימה מקושרת חד כיוונית

נייצג רשימה מקושרת באמצעות מצביע לחוליה •Linkמסוג

NULL–רשימה ריקה –

מצביע לחוליה הראשונה של –רשימה לא ריקה –

הרשימה

Tzachi (Isaac) Rosen

חוליה ברשימההוספה ומחיקה של

הוספה•

מחיקה•

Tzachi (Isaac) Rosen

Cמבנה חוליה בשפת

Tzachi (Isaac) Rosen

typedef struct link {

int data;

struct link * next;

} Link;

דוגמה מורחבת

Tzachi (Isaac) Rosen

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

#define RAND(R) ((int) (((double) rand() / RAND_MAX) * R))

#define INT2BOOL(exp) ((exp) ? "true" : "false")

typedef struct link {

int data;

struct link * next;

} Link;

דוגמה מורחבת

Tzachi (Isaac) Rosen

Link * newLink(int data) {

Link *p = (Link *) malloc(sizeof(Link));

p->data = data;

p->next = NULL;

return p;

}

void insertAfter(Link * p, int data) { // assume p is not NULL

Link *q = newLink(data);

q->next = p->next;

p->next = q;

}

void deleteAfter(Link * p) { // assume p is not NULL

Link *q = p->next;

if (q != NULL) {

p->next = q->next;

free(q);

}

}

דוגמה מורחבת

Tzachi (Isaac) Rosen

Link * createRandomLinkedList() {

Link *head = NULL;

int length = RAND(10);

if (length > 0) {

head = newLink(RAND(100));

Link * p = head;

int i;

for (i = 1; i < length; ++i) {

insertAfter(p, RAND(100));

p = p->next;

}

}

return head;

}

void deleteLinkedList(Link * head) {

if (head != NULL) {

while (head->next != NULL)

deleteAfter(head);

free(head);

}

}

דוגמה מורחבת

Tzachi (Isaac) Rosen

Link * insertBefore(Link *p, int data) { // p could be NULL

Link * q = newLink(data);

q->next = p;

return q;

}

Link * mergeIntoLinkedList(Link * head, int data) {

if (head == NULL)

return newLink(data);

if (data < head->data)

return insertBefore(head, data);

Link *p = head;

while (p->next != NULL && p->next->data < data)

p = p->next;

insertAfter(p, data);

return head;

}

Link * createRandomSortedLinkedList() {

Link *head = NULL;

int length = RAND(10);

while (length > 0) {

head = mergeIntoLinkedList(head, RAND(100));

--length;

}

return head;

}

דוגמה מורחבת

Tzachi (Isaac) Rosen

int linkedListLength(Link * head) {

int n = 0;

while (head != NULL) {

++n;

head = head->next;

}

return n;

}

void printLinkedList(Link * head) {

printf("%2d: ", linkedListLength(head));

while (head != NULL) {

printf("(%2d)", head->data);

head = head->next;

}

printf("\n");

}

דוגמה מורחבת

Tzachi (Isaac) Rosen

int isMemInLinkedList(Link *head, int k) {

while (head != NULL) {

if (head->data == k)

return 1;

head = head->next;

}

return 0;

}

Link * reverseLinkedList(Link * head) {

Link * p = NULL;

while (head != NULL) {

Link *q = head;

head = head->next;

q->next = p;

p = q;

}

return p;

}

וברקורסיה

Tzachi (Isaac) Rosen

int isEmpty(Link *list) {

return list == NULL;

}

int head(Link *list) { // assume not an empty linked list

return list->data;

}

Link * tail(Link *list) { // assume not an empty linked list

return list->next;

}

וברקורסיה

Tzachi (Isaac) Rosen

int length(Link *list) {

if (isEmpty(list))

return 0;

return 1 + length(tail(list));

}

void print(Link * list) {

if (isEmpty(list))

printf("\n");

else {

printf("(%2d)", head(list));

print(tail(list));

}

}

int isMem(Link *list, int k) {

if (isEmpty(list))

return 0;

if (head(list) == k)

return 1;

return isMem(tail(list), k);

}

וברקורסיה

Tzachi (Isaac) Rosen

Link * reverse(Link *list) {

if (isEmpty(list) || isEmpty(tail(list)))

return list;

Link *p = reverse(tail(list));

list->next->next = list;

list->next = NULL;

return p;

}

Link * mergeInto (Link *list, int data) {

if (list == NULL || data < head(list))

return insertBefore(list, data);

list->next = mergeInto(tail(list), data);

return list;

}

שימוש

Tzachi (Isaac) Rosen

5: (33)(15)(66)(41)(37)false5: (37)(41)(66)(15)(33)5: (33)(15)(66)(41)(37)7: ( 0)(26)(26)(34)(53)(59)(68)8: ( 0)(26)(26)(34)(50)(53)(59)(68)

int main() {

Link *head;

srand(time(NULL));

head = createRandomLinkedList();

printLinkedList(head);

printf("%s\n", INT2BOOL(isMemInLinkedList(head, 3)));

head = reverseLinkedList(head);

printLinkedList(head);

head = reverse(head);

printf("%2d: ", length(head));

print(head);

deleteLinkedList(head);

head = createRandomSortedLinkedList();

printLinkedList(head);

head = mergeInto(head, 50);

printLinkedList(head);

deleteLinkedList(head);

return 0;

}