Môn: CẤU TRÚC DỮ LIỆU
description
Transcript of Môn: CẤU TRÚC DỮ LIỆU
1
Môn: CẤU TRÚC DỮ LIỆU
Chương 4: DANH SÁCH (LIST)
2
NỘI DUNG CHƯƠNG 41. Khái niệm danh sách2. Các phép toán trên danh sách3. Danh sách đặc
Định nghĩa Biểu diễn danh sách đặc Các thao tác trên danh sách đặc Ưu nhược điểm và ứng dụng
4. Danh sách liên kết Định nghĩa Danh sách liên kết đơn Danh sách liên kết kép Ưu nhược điểm của danh sách liên kết
5. Danh sách hạn chế Hàng đợi Ngăn xếp Ứng dụng của danh sách hạn chế
BÀI TẬP
3
1. Khái niệm danh sách Danh sách a1, a2, ….aN là tập hợp các phần tử có
kiểu dữ liệu xác định và giữa chúng có 1 mối quan hệ nào đó. Nếu biết phần tử ai vị trí của phần tử ai+1
Số phần tử trong một danh sách là chiều dài của 1 danh sách. Danh sách rỗng là danh sách có chiều dài = 0
4
2. Các phép toán trên danh sáchTùy theo loại của từng danh sách sẽ có các phép toán khác nhau,
các phép toán thông thường như sau:2.1. Tạo mới 1 danh sách Đưa vào danh sách nội dung các phần tử. Chiều dài của danh sách là xác định.2.2. Thêm 1 phần tử vào danh sách Khi thêm 1 phần tử chiều dài danh sách tăng lên. Có thao tác thêm vào đầu, cuối hay tại 1 vị trí xác định của
danh sách.2.3. Tìm kiếm 1 phần tử trong danh sách Tìm 1 phần tử trong danh sách thỏa mãn điều kiện nào đó Dùng các thuật toán tìm kiếm trong chương “Tìm kiếm”2.4. Loại bớt 1 phần tử trong danh sách Chiều dài danh sách giảm xuống 1 phần tử Công việc loại bớt cũng bao gồm thao tác tìm kiếm ra phần tử
cần hủy trong danh sách.
5
2. Các phép toán trên danh sách (tt)2.5. Sửa đổi giá trị 1 phần tử trong danh sách Thay đổi thông tin của 1 phần tử trong danh sách Công việc cập nhật phần tử cũng bao gồm thao tác tìm kiếm
ra phần tử cần hủy trong danh sách.2.6. Sắp xếp danh sách Dùng các thuật toán trong chương sắp xếp.2.7. Tách danh sách thành nhiều danh sách con Tách danh sách thành các DS con theo 1 quy luật chia nào đó Tổng chiều dài các danh sách được chia bằng chiều dài danh
sách ban đầu2.8. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách Nhập các danh sách thành 1 danh sách Tổng chiều dài danh sách bằng tổng chiều dài các danh sách
ban đầu Có thể ghép đuôi các danh sách hay trộn lẫn theo 1 phương
pháp nhất định2.9. Sao chép 1 danh sách: Sao chép toàn bộ nội dung của danh
sách thành 1 danh sách khác.2.10. Hủy danh sách: Huỷ nội dung hay cả vùng nhớ chứa DS
6
3. Danh sách đặc (Condensed List)3.1. Định nghĩa Danh sách đặc là danh sách mà không gian bộ nhớ lưu trữ
các phần tử nằm kề cận nhau trong bộ nhớ.3.2. Biểu diễn danh sách đặc Biểu diễn danh sách đặc dùng 1mảng các phần tử có kiểu dử
liệu là kiểu dữ liệu của các phần tử trong danh sách Cần biết chiều dài tối đa của một danh sách đặc thông qua 1
biến. Cần biết chiều dài thực của một danh sách đặc thông qua 1
biến.VD:#define MaxLength 1000
int RealLength;T CD_List[MaxLength]
Hay: T * CD_List = new T[MaxLength]
7
3. Danh sách đặc (tt)3.3. Các thao tác trên danh sách đặcMột số thao tác trên danh sách đặc được thống kê tóm tắt:
3.3.1. Khởi tạo danh sáchKhởi tạo danh sách cho chiều dài danh sách trở về 0.void Khoitao(int &Len){
Len = 0;return;
}
8
3. Danh sách đặc (tt)3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)3.3.2. Tạo danh sách mới & nhập danh sáchTạo danh sách mới có chiều dài tối đa MaxLen, hàm trả về giá trị
thực của danh sách mới được tạo.int TaoDanhSach(int M[], int &Len){
if (Len > MaxLen)Len = MaxLen;
for (int I = 0; i< Len;I++)M[I] = Nhapphantu();
return (Len);}Int Nhapphantu(){ …}
9
3. Danh sách đặc (tt)3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)3.3.3. Thêm 1 phần tử vào danh sáchThêm 1 phần tử có giá trị NewValue vào trong danh sách có chiều dài
Length tại vị trí InsPosB1: IF (Length = MaxLen)
Thực hiện BKTB2: Pos = Length+1B3: IF(Pos = InsPos)
Thực hiện B7B4: M[Pos] = M[Pos -1]B5: Pos--B6: Lặp lại B3B7:M[InsPos] = NewValueB8: Length++BKT: Kết thúc
10
3. Danh sách đặc (tt)
3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)
3.3.3. Thêm 1 phần tử vào danh sách (tt)
int Themphantu(int M[], int &Len, int x, int InsPos)
{
if (Len == MaxLen)
return (-1);
for (int I = Len; I >InsPos; I++)
M[I] = M[I-1];
M[InsPos] = x;
Len++;
return (Len);
}
11
3. Danh sách đặc (tt)
3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)
3.3.4. Tìm kiếm 1 phần tử trong danh sách
Dùng các thuật toán tìm kiếm tìm phần tử thỏa mãn điều kiện trong danh sách
Tìm kiếm tuyến tính Tìm nhị phân
12
3. Danh sách đặc (tt)3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)3.3.5. Hủy 1 phần tử trong danh sách Loại bỏ phần tử có vị trí DelPos trong danh sách M có chiều dài
Length (có thể có thao tác tìm kiếm xác định vị trí xóa phần tử)Thuật toán:B1: IF(Length =0 OR DelPos > Len) Thực hiện BKTB2: Pos = DelPosB3: IF(Pos = Length)
Thực hiện B7B4: M[Pos] = M[Pos+1]B5: Pos++B6: Lặp lại B3B7: Length--BKT: Kết thúc
13
3. Danh sách đặc (tt)
3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)
3.3.5. Hủy 1 phần tử trong danh sách (tt)int Xoaphantu(int M[], int &Len, int DelPos){
int (Len ==0 || DelPos >=Len)return (-1);
for (int I =DelPos; i<Len; i++)M[i] = M[i+1];
Len --;return (Len);
}
14
3. Danh sách đặc (tt)
3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)
3.3.6. Sửa đổi giá trị cho 1 phần tử trong danh sách Giả sử phần tử trong danh sách được thay đổi ở tại vị trí
Position trong danh sách M có chiều dài Length. Thao tác sửa đổi là thao tác tìm kiếm phần tử cần có vị trí
(hay giá trị) và gán giá trị mới M[Pos] = NewValue;
15
3. Danh sách đặc (tt)
3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)
3.3.7. Sắp xếp thứ tự phần tử trong danh sách
Dùng các thuật toán sắp xếp nội Giải thuật sắp xếp nổi bọt (Bubble Sort) Giải thuật sắp xếp dựa trên phân hoạch (Quick Sort) Giải thuật sắp xếp chọn trực tiếp (Straight Selection Sort) Giải thuật sắp xếp chèn trực tiếp (Straight Insertion Sort) Giải thuật sắp xếp trộn trực tiếp (Straight Merge Sort) Giải thuật sắp xếp trộn tự nhiên (Natural Merge Sort)
16
3. Danh sách đặc (tt)
3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)
3.3.8. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sách
Có nhiều thao tác tách 1 danh sách thành nhiều danh sách: Phân phối luân phiên theo đường chạy (distribute) Phân phối từng phần của danh sách thành các danh sách con Tách các phần tử thỏa mãn điều kiện cho trước thành các
danh sách con.
Giả sử cần tách danh sách M có chiều dài Length thành các danh sách con SM1, SM2 có chiều dài tương ứng là Slen1 và SLen2
17
3. Danh sách đặc (tt)3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)3.3.8. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sách (tt)B1: IF(SLen1 >= Len)
SLen1 = LenSLen2 = 0
B2:IF(SLen2 >= Len)SLen2 = LenSLen1 = 0
B3: IF(SLen1 + SLen2 <> Len) SLen2 = Len – SLen1B4: IF (SLen1 < 0) SLen1 = 0B5: IF (SLen2 < 0) SLen2 = 0B6: I =1, SI = 1B7: IF (I > SLen1) Thực hiện B11B8: SM[SI] = M[I]B9: I++, SI++B10: Lặp lại B7B11: SI = 1B12: IF(I > Len) Thực hiện BKTB13: SM2[SI] = M[I]B14: I++, SI++B15: Lặp lại B12BKT: Kết thúc
18
3. Danh sách đặc (tt)3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)3.3.8. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sách (tt)void CS_Split(T M[], int Len, T SM1[], int &SLen1, T SM2[], int &SLen2){ if (Slen1 >=Len) { SLen1 = Len;
Slen2 = 0; }
if (Slen2 >=Len) { SLen2 = Len;
SLen1 = 0; } if (SLen1 < 0) SLen1 = 0; if (SLen2 < 0) SLen2 = 0; if (SLen1 + SLen2 != Len) SLen2 = Len - SLen1;
for (int i=0; i<SLen1; i++) SM1[i] = M[i];for (int j=0; j<SLen2; i++, j++) SM2[j] = M[i];
return;}
19
3. Danh sách đặc (tt)
3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)
3.3.9. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách
Các cách nhập danh sách: Ghép nối đuôi các danh sách thành danh sách mới có chiều
dài là tổng chiều dài các danh sách. Trộn xen kẽ các phần tử trong danh sách con theo 1 quy luật
nào đó thành 1 danh sách mới (dùng thuật toán merge trong merge sort)
Giả sử cần ghép danh sách SM1, SM2 có chiều dài SLen1, SLen2 thành danh sách M có chiều dài Len = SLen1+SLen2 theo thứ tự từ SM1 đến hết SM2
20
3. Danh sách đặc (tt)3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)3.3.9. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách(tt)Thuật toán:B1: IF (Slen1+SLen2 > MaxLen) // M không đủ khả năng chứa
Thực hiện BKTB2: I = 1 // Chép từ SM1[] vào M[]B3: IF (I > SLen1)
Thực hiện B7B4: M[I] = SM[I]B5: I++B6: Lặp lại B3B7: SI = 1 // Chép từ SM2[] vào M[]B8: IF (SI > SLen2)
Thực hiện BKTB9: M[I] = SM[SI]B10: I++; SI++B11: Lặp lại B8BKT: Kết thúc
21
3. Danh sách đặc (tt)3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)3.3.9. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách(tt)int CD_Concat(T SM1[], int SLen1, T SM2[], int SLen2, T M [], int
&Len){
if (SLen1+SLen2 > MaxLen)return (-1);
for (int I = 0; I < SLen1; I++)M[I] = SM1[I];
for (int J = 0; J < SLen2; I++, J++)M[I] = SM1[J];
Len = SLen1+ SLen2;return (Len);
}
22
3. Danh sách đặc (tt)3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)3.3.10. Sao chép 1 danh sách: Sao chép nội dung danh sách thành 1
danh sách khác có cùng chiều dàiThuật toánB1: I = 1B2: IF (I > Length) // Length là chiều dài của dãyB3: CM[I] = M[I]B4: I++B5: Lặp lại B2BKT: Kết thúcint CD_Copy(T M[], int Len, T CM[]) // Hàm trả về chiều dài của DS{ for (int i=0; i< Len; i++)
CM[i] = M[i];return (Len)
}
23
3. Danh sách đặc (tt)
3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)
3.3.11. Hủy danh sách Nếu danh sách được cấp phát động dùng toán tử delete để
hủy. Nếu danh sách được cấp phát tĩnh, việc hủy bỏ chỉ có tác
dụng đưa chiều dài danh sách về 0, việc thu hồi bộ nhớ sẽ do ngôn ngữ lập trình thực hiện
24
3. Danh sách đặc (tt)
3.4. Ưu nhược điểm và ứng dụng Do phần tử được lưu trữ kề cập với nhau trong bộ nhớ, danh
sách đặc có các ưu điểm: Mật độ sử dụng danh sách là tối ưu tuyệt đối. Truy cập, tìm kiếm các phần tử là dễ dàng vì vị trí các phần
tử liền kề với nhau trong bộ nhớ. Nhược điểm của danh sách là khi thêm hay hủy 1 phần tử
trong danh sách cần dịch chuyển các phần tử còn lại qua vị trí khác.
Được ứng dụng nhiều trong cấu trúc dữ liệu mảng (mảng 1 chiều, mảng nhiều chiều, mảng cấp phát tĩnh, mảng cấp phát động).
25
4. Danh sách liên kết (Linked List)
4.1. Định nghĩa
4.2. Danh sách liên kết đơn (Simply Linked List)
4.3. Danh sách liên kết kép (Doubly Linked List)
4.4. Ưu nhược điểm của danh sách liên kết
26
4. Danh sách liên kết (tt)
4.1. Định nghĩa Danh sách liên kết là tập hợp các phần tử mà giữa chúng có
một sự nối kết với nhau thông qua vùng liên kết của chúng. Tùy cách kết nối ràng buộc giữa những phần tử này và phần
tử khác, danh sách liên kết chia thành các loại khác nhau: Danh sách liên kết đơn Danh sách liên kết đôi/kép Danh sách đa liên kết Danh sách liên kết vòng (vòng đơn, vòng đôi)
Mỗi loại danh sách có cách biểu diễn theo các cấu trúc dữ liệu và thao tác trên dữ liệu khác nhau.
27
4.2. Danh sách liên kết đơn (SLL)4.2.1. Cấu trúc dữ liệu Nội dung mỗi phần tử (nút) trong danh sách liên kết gồm 2
vùng Vùng dữ liệu và Vùng liên kếtstruct Node{ int info;
Node *pNext; // liên kết đến vùng của phần tử kế tiếp
};
28
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.1. Cấu trúc dữ liệu (tt) Để quản lý danh sách liên kết có thể dùng nhiều phương pháp
khác nhau, mỗi phương pháp sẽ có cấu trúc dữ liệu cụ thể. Quản lý địa chỉ phần đầu và cuối danh sách
struct List{
Node *pHead;Node *pTail;
};
info pNext pTail
pHead
29
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2. Các thao tác trên danh sách liên kết đơna. Khởi tạo danh sách SLLb. Tạo mới 1 phần tử (nút) trong danh sách SLLc. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL Thêm vào đầu | cuối | giữa danh sách liên kết đơnd. Duyệt qua các nút trong danh sáche. Tìm kiếm phần tử trong danh sáchf. Hủy bỏ 1 phần tử trong danh sáchg. Hủy danh sáchh. Tạo mới danh sách/Nhập danh sáchi. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sáchj. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sáchk. Sắp xếp thứ tự các phần tử trong danh sáchh. Sao chép 1 danh sách
30
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.a. Khởi tạo danh sách SLL Thao tác khởi tạo danh sách liên kết đơn là cho giá trị con trỏ
quản lý địa chỉ đầu của danh sách về con trỏ NULL. Hàm khởi tạo danh sách liên kết đơn:
void Khoitao(Node *pHead){
pHead = NULL;return;
}
31
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)
4.2.2. b. Tạo mới 1 phần tử (nút) trong danh sách SLLGiả sử tạo mới 1 phần tử có thành phần dữ liệu =x
Thuật toánB1: p = new Node //cấp phát bộ nhớ cho con trỏ p
B2: IF(p == NULL) // cấp phát không thành công
Thực hiện BKTB3: p->info=x;B4: p->pNext=NULLBKT: Kết thúc
32
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2. b. Tạo mới 1 phần tử (nút) trong danh sách SLL (tt)Cài đặtNode* TaoPT(int x){ Node *p;
p=new Node;if (p==NULL)
{ cout<<"Khong du bo nho";exit(1);
}cout<<"\nMoi nhap vao so x = ";cin>>x;p->Info=x;p->pNext=NULL;return p;
}
33
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm đầu DS)Thuật toán
Gỉa sử ta muốn thêm phần tử p vào đầu DS:Nếu DS rỗng thì:
pHead=p;pTail=pHead; // pTail=new_element
Ngược lại:p->pNext=pHead; pHead=p;
34
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm đầu DS) (tt)Cài đặt
void Themdau(List &l, Node *p)
{
if (l.pHead==NULL)
{
l.pHead=p;
l.pTail=p;
}
else
{ p->pNext=l.pHead;
l.pHead=p;
}
}
35
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm đầu DS) (tt)
x
pHead
pTail
2
1
p
36
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)
4.2.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (tt) (Thêm giữa DS)
Thêm phần tử mới vào ngay sau phần tử qThuật toán
Nếu q!=NULL;B1: p->pNext=q->pNext;B2: q->pNext=p
Ngược lại: thêm vào đầu DS
37
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm giữa DS) (tt)
Cài đặt:
void Themgiua(List &l, Node *q, int x)
{
Node *p=GetNode(x);
if (p==NULL) exit(1);
if (q!=NULL)
{
p->pNext=q->pNext;
q->pNext=p;
if (q==l.pTail)
l.pTail=p;
}
else
Themdau(l, p);
}
38
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm cuối DS)Thuật toán:Nếu DS rỗng thì:
B1: pHead=p;B2: pTail=pHead;
Ngược lại:pTail->pNext=p;pTail=p;
39
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm cuối DS) (tt)Cài đặt
void InsertTail(List &l, Node *p)
{
if (l.pHead==NULL)
{ l.pHead=p;
l.pTail=p;
}
else
{
l.pTail->pNext=p;
l.pTail=p;
}
}
40
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.d. Duyệt qua các nút trong danh sách liên kết đơn Là thao tác thường dùng trong các loại danh sách. Tùy theo từng trường hợp cụ thể để xử lý trong khi duyệt DS.Thuật toán:B1: p = pHeadB2: IF (p == NULL)
Thực hiện BKTB3: OutputData(p->info)B4: p = p->pNextB5: Lặp lại B2BKT: Kết thúc
41
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.d. Duyệt qua các nút trong danh sách liên kết đơn (tt)Cài đặt:
void DuyetDS(List l)
{ Node *p;
p = l.pHead;
while (p!=NULL)
{
cout<<p->Info<<" ";
p=p->pNext;
}
}
42
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.e. Tìm kiếm phần tử trong danh sách Giả sử cần tìm kiếm trong danh sách liên kết đơn phần tử có
phần dữ liệu X. Dùng thuật toán tìm tuyến tính.
Thuật toán
B1: p=pHead
B2: IF(p== NULL OR p->info == X)
Thực hiện BKT
B3: p = p->pNext
B4: Lặp lại B2
BKT: Kết thúc
43
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.e. Tìm kiếm phần tử trong danh sách (tt)Cài đặt
Node* Timkiem(List l, int x)
{ Node *p;
p=l.pHead;
while ((p!=NULL) && (p->Info!=x))
p=p->pNext;
return p;
}
44
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)
4.2.2.f. Xoá 1 phần tử trong danh sáchXoá đầu DS Thuật toán:Nếu (PHead !=NULL) thì:
B1: p=pHead;B2: pHead=pHead->pNext
free(p);B3: Nếu pHead=NULL thì pTail= NULL
45
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.f. Xoá1 phần tử trong danh sáchXoá đầu DS Cài đặt:void Xoadau(List &l) // xoa phan tu{
p=new Node;p=l.pHead;if (p!=NULL)
{l.pHead=l.pHead->pNext;delete(p);}
if (l.pHead==NULL)l.pTail=NULL;
}
46
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)
4.2.2.f. Xoá1 phần tử trong danh sáchXoá phần tử ngay sau phần tử q:Thuật toán:
nếu q!=NULL thìB1: p=q->pNext; //p là phần tử cần huỷB2: nếu (p!=NULL) thì //q không phải cuối DS
B21: q->pNext=p->pNext;B22: free(p); //xoá biến
47
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.f. Xoá1 phần tử trong danh sáchXoá phần tử ngay sau phần tử q:
void XoaPT(List &l, Node *q){
if (q!=NULL){
p=q->pNext;// p la phan tu can xoaif (p!=NULL)
if(p==l.pTail){ l.pTail=q;
free(p);}else{q->pNext=p->pNext;free(p);}
}}
48
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)
4.2.2.f. Xoá1 phần tử trong danh sáchXoá phần tử có khoá k:Thuật toán:B1: Tìm phần tử p có khoá k và phần tử q đứng trước
nóB2: Nếu (p!=NULL) thì //tìm thấy k
Xoá p ra khỏi DSNgược lại:
Báo không có k;
49
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.f. Xoá1 phần tử trong danh sáchXoá phần tử có khoá k:Cài đặt:int XoaptK(List &l,int k) // xoa phan tu{
Node *p=l.pHead;Node *q=NULL;while (p!=NULL)
{ if(p->info==k) break;q=p; p=p->pNext;
}If(p==NULL) Return (0); //không tìm thấyif(q!=NULL){ if(p==l.pTail)
l.pTail=q;q->pNext=p->pNext;delete p;
}
50
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.f. Xoá1 phần tử trong danh sáchXoá phần tử có khoá k:Cài đặt: (tt)
else
{
l.pHead=p->pNext;
if(l.pHead==NULL)
l.pTail=NULL;
}
Return (1);
}
51
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)
4.2.2.g. Hủy danh sách Việc hủy danh sách thực chất là thực hiện nhiều lần
hủy 1 nútThuật toán:B1: Trong khi DS chưa hết
p=pHead;pHead=pHead->pNext;
B2: Huỷ pB3: pTail=NULL;
52
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.g. Hủy danh sách (tt)Cài đặt thuật toán:void XoaDs (List &l){
while (l.pHead!= NULL){
p = l.pHead;l.pHead = p->pNext;delete (p);
}l.pTail=NULL;
}
53
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.h. Tạo mới danh sách/Nhập danh sách Tạo mới 1 danh sách thực chất là liên tục thêm 1 phần tử vào
danh sách mà danh sách ban đầu là rỗng. Tạo DS bằng cách thêm vào đầu DS
void TaoDSdau(List &l, int x)
{
for (int i=0;i<8;i++) // nen dung vong lap do while de viet
{
TaoPT(x);
Themdau(l,p);
}
}
54
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)
Tạo DS bằng cách thêm vào cuối DS
void TaoDScuoi(List &l, int x)
{
for (int i=0;i<1;i++)
{
TaoPT(x);
Themcuoi(l,p);
}
}
55
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.i. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sách
56
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.j. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách
57
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.k. Sắp xếp thứ tự các phần tử trong danh sáchThuật toán sắp xếp trộn tự nhiên:B1: IF (SLLSplit(SLList, TempList) == NULL)Thực hiện BKT B2: SLLMerge(SLList, TempList, SLList)B3: Lặp lại B1BKT: Kết thúc void SLLNaturalMergeSort(SLLType &SList){ SLLType TempList = NULL, List = NULL;
while (SLLSplit(SList,TempList) != NULL){ SLLMerge(SList, TempList, List);
SList = List;}return;
}
58
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.h. Sao chép 1 danh sách Sao chép 1 danh sách thực chất là tạo mới danh sách
NewList bằng cách duyệt qua các nút của SLList để lấy thành phần dữ liệu để tạo thành 1 nút mới & bổ sung nút mới này vào danh sách NewList.
Thuật toánB1: NewList = NULLB2: CurrNode = SLListB3: IF (CurNode = NULL) Thực hiện BKTB4: SLLAddLast(NewList, CurrNode->Key)B5: CurrNode = CurrNode->NextNodeB6: Lặp lại B3BKT: Kết thúc
59
4.2. Danh sách liên kết đơn (tt)4.2.2.h. Sao chép 1 danh sách (tt)Cài đặt thuật toán:SLLType SLLCopy(SLLType SList, SLLType &NewList){ NewList = NULL;
SLLType CurrNode = SList;while (CurrNode != NULL){ SLLType NewNode=SLLAddLast(NewList,CurrNode->Key);
if (NewNode == NULL){ SLLDelete(NewList);
break;}
}return (NewList);
}
60
4.3. Danh sách liên kết đôi (DLL) Các phần tử của danh sách liên kết đôi có 2 mối liên kết với
các phần tử khác trong danh sách. Cấu trúc dữ liệu của danh sách liên kết đôi:typedef struct DLLNode{ T Key;
InfoType Info;DLLNode * NextNode;DLLNode * PreNode;
} DLLOneNode;typedef struct DLLNode{ T Key;
DLLNode * NextNode;DLLNode * PreNode;
} DLLOneNode;typedef DLLOneNode * DLLType;
61
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.1. Quản lý danh sách liên kết liên kết đôi: Quản lý địa chỉ phần tử đầu của danh sáchDLLType DLList1 Quản lý địa chỉ phần tử đầu và phần tử cuối của danh sáchtypedef struct DLLPairNode{ DLLType DLLFirst;
DLLType DLLLast;} DLLPType;DLLPType DLList2; Quản lý địa chỉ phần tử đầu, phần tử cuối và số phần tử của
danh sáchtypedef struct DLLPairNode{ DLLType DLLFirst;
DLLType DLLLast;unsigned NumNode;
} DLLPNType;DLLPNType DLList3;
62
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2. Thao tác trên danh sách liên kết đôia. Khởi tạo danh sách liên kết đôib. Tạo mới 1 phần tửc. Thêm 1 phần tử vào danh sáchd. Duyệt qua các nút trong 1 danh sáche. Tìm kiếm 1 phần tử trong danh sáchf. Loại bỏ 1 phần tử trong danh sáchg. Hủy toàn bộ danh sáchh. Tạo 1 danh sách mới/Nhập danh sáchi. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sáchj. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sáchk. Sắp xếp thứ tự thành phần dữ liệu trong danh sáchl. Sao chép 1 danh sách thành 1 danh sách mới
63
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)
4.3.2.a. Khởi tạo danh sách liên kết đôi
Cho giá trị các con trỏ quản lý địa chỉ 2 nút đầu và cuối danh sách liên kết đôi về NULL
DLLPType DLLInitialize(DLLPType &DList)
{
DList.DLLFirst = NULL;
DList.DLLast = NULL;
return (DList);
}
64
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.b. Tạo mới 1 phần tửTạo nút mới có thành phần dữ liệu là NewDataThuật toánB1: Dnode = New DLLOneNodeB2: IF (Dnode == NULL)
Thực hiện BKTB3: DNode ->NextNode = NULLB4: DNode ->Key = NewDataB5: DNode ->PreNode = NULLBKT: Kết thúc DLLType DLLCreateNode(T NewData){ DLLType Pnode = new DLLOneNode;
if (Pnode != NULL){ Pnode ->NextNode = NULL;
Pnode ->Key = NewDataPnode ->PreNode = NULL;
}return (Pnode);
}
65
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách (Thêm đầu)B1: NewNode = DLLCreateNode(NewData)B2: IF (NewNode == NULL)
Thực hiện BKTB3: IF(DLLList.DLLFirst == NULL)
B3.1: DLLList.DLLFirst = NewNodeB3.2: DLLList.DLLLast = NewNodeB3.3: Thực hiện BKT
B4: NewNode ->NextNode = DLLList.DLLFirstB5: DLLList.DLLFirst ->PreNode = NewNode// chuyển vai trò đứng đầu của NewNode cho DLLFirstB6: DLLList.DLLFirst = NewNodeBKT: Kết thúc
66
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách (Thêm đầu)DLLType DLLAddFirst(DLLPType &DList, T NewData){
DLLType NewNode = DLLCreateNode(NewData);if (NewNode == NULL)
return (NULL);if (DList.DLLFirst == NULL)
DList.DLLFirst = DList.DLLLast = NewNode;else{
NewNode ->NextNode = DList.DLLFirst; DList.DLLFirst ->PreNode = NewNode; DList.DLLFirst = NewNode;
}return (NewNode);
}
67
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách (Thêm cuối)B1: NewNode = DLLCreateNode(NewData)B2: IF (NewNode == NULL)
Thực hiện BKTB3: IF(DLLList.DLLFirst == NULL)
B3.1: DLLList.DLLFirst = NewNodeB3.2: DLLList.DLLLast = NewNodeB3.3: Thực hiện BKT
B4: DLLList.DLLLast ->NextNode = NewNode B5: NewNode ->PreNode = DLLList.DLLLast
// chuyển vai trò đứng đầu của NewNode cho DLLFirstB6: DLLList.DLLLast = NewNodeBKT: Kết thúc
68
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách (Thêm cuối)DLLType DLLAddLast(DLLPType &DList, T NewData){
DLLType NewNode = DLLCreateNode(NewData);if (NewNode == NULL)
return (NULL);if (DList.DLLLast == NULL)
DList.DLLFirst = DList.DLLLast = NewNode;else{
DList.DLLLast ->NextNode = NewNode; NewNode ->PreNode = DList.DLLLast;DList.DLLLast = NewNode;
}return (NewNode);
}
69
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách (Thêm giữa)B1: IF (InsNode ->NextNode == NULL)
B1.1: DLLAddLast(DLLList, NewData)B1.2: Thực hiện BKT
B2: NewNode = DLLCreateNode(NewData)B3: IF (NewNode == NULL)
Thực hiện BKT
B4: NewNode ->NextNode = InsNode ->NextNode B5: InsNode ->NextNode ->PreNode = NewNode
B6: InsNode ->NextNode = NewNodeB7: NewNode ->PreNode = InsNodeBKT: Kết thúc
70
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách (Thêm giữa)DLLType DLLAddMid(DLLPType &DList, T NewData, DLLType
&InsNode){ DLLType NewNode = DLLCreateNode(NewData);
if (NewNode == NULL)return (NULL);
if (InsNode ->NextNode == NULL){ InsNode ->NextNode = NewNode;
NewNode ->PreNode = InsNode;DList.DLLLast = NewNode;
}else{ NewNode ->NextNode = InsNode ->NextNode;
InsNode ->NextNode ->PreNode = NewNode;InsNode ->NextNode = NewNode;NewNode ->PreNode = InsNode;
}return (NewNode);
}
71
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.d. Duyệt qua các nút trong 1 danh sáchThuật toánB1: CurrNode = DLLList.FirstB2: IF (CurrNode == NULL)
Thực hiện BKTB3: OutputData(CurrNode->Key)B4: CurrNode = CurrNode ->NextNodeB5: Lặp lại B2BKT: Kết thúcCài đặt thuật toánvoid DLLTravelling (DLLPType DList) { DLLType CurrNode = DList.DLLFirst;
while (CurrNode != NULL){ OutputData(CurrNode->Key);
CurrNode = CurrNode ->NextNode ;}return;
}
72
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.e. Tìm kiếm 1 phần tử trong danh sáchThuật toánB1: CurrNode = DLLList.FirstB2: IF (CurrNode == NULL OR CurrNode->Key = SearchData)
Thực hiện BKTB3: CurrNode = CurrNode ->NextNodeB4: Lặp lại B2BKT: Kết thúcCài đặt thuật toánDLLType DLLSearching(DLLPType Dlist, T SearchData){ DLLType CurrNode = DList.DLLFirst;
while (CurrNode != NULL){ if (CurrNode->Key == SearchData)
break;CurrNode = CurrNode ->NextNode
}return (CurrNode);
}
73
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.f. Loại bỏ 1 phần tử trong danh sáchThuật toánB1: DelNode = DLLSearching(DLLList. DelData) // Tìm kiếm nút DelDataB2: IF(DelNode == NULL)
Thực hiện BKTB3: IF(DelNode->PreNode=NULL AND DelNode->NextNode=NULL)
B3.1: DLLList.DLLFirst = DLLList.DLLLast = NULLB3.2: Thực hiện B8
B4: IF (DelNode ->PreNode = NULL) // Loại nút đầu tiên trong DSB4.1: DLLList.DLLFirst = DLLList.DLLFirst ->NextNode B4.2: DLLList.DLLFirst ->PreNode = NULLB4.3: Thực hiện B8
B5: IF (DelNode ->NextNode = NULL) // Loại nút cuối trong DSB4.1: DLLList.DLLLast = DLLList.DLLLast ->PreNode B4.2: DLLList.DLLLast ->NextNode = NULLB4.3: Thực hiện B8
// Liên kết giữa nút trước và sau nút bị xóaB6: DelNode ->PreNode ->NextNode = DelNode ->NextNode B7: DelNode ->NextNode ->PreNode = DelNode ->PreNode // Bỏ mối liên kết giữa DelNode giữa 2 nút trước & sauB8: DelNode ->NextNode = DelNode ->PreNode = NULLB9: delete DelNodeBKT: Kết thúc
74
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.f. Loại bỏ 1 phần tử trong danh sáchCài đặt thuật toánInt DLLDeleteNode (DLLPType &DList, T DelData){ DLLType DelNode = DLLSearching(DList, DelData)
if (DelNode == NULL)return (-1);
if (DelNode ->NextNode == NULL && DelNode ->PreNode == NULL)DList.DLLFirst = DList.DLLLast = NULL;
elseif (DelNode ->PreNode ==NULL){ DList.DLLFirst = Dist.DLLFirst ->NextNode ;
Dist.DLLFirst ->PreNode = NULL;}else
if (DelNode ->NextNode ==NULL){ DList.DLLLast = Dist.DLLLast ->PreNode ; Dist.DLLLast ->NextNode = NULL;}else{ DelNode ->PreNode ->NextNode = DelNode -
>NextNode; DelNode ->NextNode ->PreNode = DelNode -
>PreNode ;}
}
75
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.g. Hủy toàn bộ danh sáchThực hiện nhiều lần thao tác hủy một nútThuật toánB1: IF (DLLList.DLLFirst == NULL)
Thực hiện BKTB2: TempNode = DLLList.DLLFirstB3: DLLList.DLLFirst = DLLList.DLLFirst ->NextNode B4: IF (DLLList.DLLFirst == NULL)
B4.1: DLLList.DLLLast = NULLB4.2: Thực hiện B7
B5: DLLList.DLLFirst ->PreNode = NULLB6: TempNode ->NextNode = NULLB7: delete TempNodeB8: Lặp lại B1BKT: Kết thúc
76
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.g. Hủy toàn bộ danh sách (tt)Cài đặt thuật toánvoid DLLDelete (DLLPType &DList){
DLLType TempNode = DList.DLLFirst;while (TempNode != NULL){
DList.DLLFirst = DList.DLLFirst ->NextNode;TempNode ->NextNode = NULL;if (DList.DLLFirst != NULL)
DList.DLLFirst ->PreNode = NULL;delete TempNode;TempNode = DList.DLLFirst;
}return;
}
77
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.h. Tạo 1 danh sách mới/Nhập danh sách
Thuật toánB1: DLLInitialize(DLLList)B2: I = 1B3: IF (I >N)
Thực hiện BKTB4: NewData = InputNewData();B5: DLLAddLast(DLLList, NewData) B6: I++B7: Lặp lại B3BKT: Kết thúc
78
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.h. Tạo 1 danh sách mới/Nhập danh sách
Cài đặt thuật toánDLLPType DLLCreate (DLLPType &DList, int N){
DLLInitialize(DList);T NewData;for (int i=0; i <N; i++){
NewData = InputNewData();if (DLLAddLast(DList, NewData) == NULL){ DLLDelete(DList);
break;}
}return (DList);
}
79
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.i. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sách
80
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.j. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách
81
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.k. Sắp xếp thứ tự thành phần dữ liệu trong danh sáchB1: Inode = DLLList.DLLFirstB2: IF(Inode == NULL)
Thực hiện BKTB3: IF (Inode == DLLList.DLLLast)
Thực hiện BKTB4: Jnode = DLLList.DLLLastB5: IF (Jnode = Inode)
Thực hiện B7B6: ELSE
B6.1: If (Jnode->Key < Jnode ->PreNode ->Key)Swap (Jnode ->Key, Jnode ->PreNode ->Key)
B6.2: Jnode = Jnode ->NextNode B6.3: Lặp lại B5
B7: Inode = Inode ->NextNode B8: Lặp lại B3BKT: Kết thúc
82
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.k. Sắp xếp thứ tự thành phần dữ liệu trong danh sách (tt)Cài đặt thuật toánvoid DLLBubbleSort (DLLPType &DList){ DLLType Inode = DList.DLLFirst;
if (Inode == NULL)return;
while (Inode != DList.DLLLast){ DLLType Jnode = DList.DLLLast;
while (Jnode != Inode){ if (Jnode->Key < Jnode ->PreNode ->Key)
Swap(Jnode->Key,Jnode->PreNode->Key)
Jnode = Jnode ->PreNode ;}Inode = Inode ->NextNode ;
}return;
}
83
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.l. Sao chép 1 danh sách thành 1 danh sách mới
Thuật toánB1: DLLInitialize(NewList)B2: CurrNode = DLLList.DLLFirstB3: IF (CurrNode == NULL)
Thực hiện BKTB4: DLLAddLast(NewList, CurrNode->Key)B5: CurrNode = CurrNode ->NextNode B6: Lặp lại B3BKT: Kết thúc
84
4.3. Danh sách liên kết đôi (tt)4.3.2.l. Sao chép 1 danh sách thành 1 danh sách mới
Cài đặt thuật toánDLLPType DLLCopy(DLLPType &DList, DLLPType &NewList){
DLLInitialize(NewList);DLLType CurrNode = DList.DLLFirst;while (CurrNode != NULL){
if (DLLAddLast(NewList, CurrNode->Key) == NULL){ DLLDelete(NewList);
break;}CurrNode = CurrNode ->NextNode ;
}return (NewList);
}
85
4. Danh sách liên kết4.4. Ưu nhược điểm của danh sách liên kết Nhược điểm
Mật độ sử dụng bộ nhớ của danh sách liên kết không tối ưu tuyệt đối (<100%)
Việc truy xuất và tìm kiếm các phần tử trong danh sách liên kết mất nhiều thời gian vì phải duyệt tuần tự qua các phần tử trong danh sách.
Bộ nhớ cần nhiều vì phải lưu thêm phần tử liên kết, nếu vùng dữ liệu là lớn thì tỷ lệ mức sử dụng bộ nhớ là cao.
Ưu điểm Tận dụng được không gian bộ nhớ nhỏ để lưu trữ từng nút. Việc thêm, xóa phần tử trong danh sách liên kết là dễ
dàng, chỉ cần thay đổi mối liên kết của các phần tử với nhau.
86
5. Danh sách hạn chế
5.1. Hàng đợi (Queue)
5.2. Ngăn xếp (Stack)
5.3. Ứng dụng của danh sách hạn chế
87
5. Danh sách hạn chế
5.1. Hàng đợi (Queue) Hàng đợi là một danh sách mà trong đó thao tác thêm 1 phần
tử vào trong danh sách được thực hiện 1 đầu này và lấy 1 phần tử trong danh sách lại thực hiện bởi đầu kia.
Các phần tử đưa vào trong hàng đợi trước sẽ được lấy ra trước, phần tử đưa vào trong hàng đợi sau sẽ được lấy ra sau.
Hàng đợi còn được gọi là danh sách FIFO List và cấu trúc dữ liệu này còn được gọi cấu trúc FIFO (First In First Out)
Có nhiều cách biểu diễn hàng đợi: dùng danh sách đặc hoặc dùng danh sách liên kết
Quản lý vị trí 2 đầu của hàng đợi thông qua 2 biến: Biến trước (Font) Biến sau (Rear)
88
5.1. Hàng đợi (tt)
5.1.1. Cấu trúc dữ liệu biểu diễn cho hàng đợi Biểu diễn và tổ chức hàng đợi bằng danh sách đặc và danh
sách liên kết đơn được quản lý bởi 2 phần tử đầu và cuối Cấu trúc dữ liệu biểu diễn hàng đợi bằng danh sách đặc
typedef struct QC
{ int Len;
int Front, Rear;
T * List;
} CQUEUE;
CQUEUE CQList;
89
5.1. Hàng đợi (tt)
5.1.1. Cấu trúc dữ liệu biểu diễn cho hàng đợi (tt)
Cấu trúc dữ liệu biểu diễn hàng đợi bằng danh sách liên kết
typedef struct QElement
{ T Key;
QElement *Next;
} QOneElement;
typedef QElement *QType;
typedef struct QPElement
{ QType Font;
QType Rear;
} SQUEUE;
SQUEUE SQList;
90
5.1. Hàng đợi (tt)
5.1.2. Các thao tác trên hàng đợi tổ chức bằng danh sách đặc
a. Khởi tạo hàng đợi (Initialize)
b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (Add)
c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (Get)
d. Hủy hàng đợi
91
5.1. Hàng đợi (tt)
5.1.2.a. Khởi tạo hàng đợi (tổ chức bằng danh sách đặc)
B1: CQList.Len = Length
B2: CQList.List = new T[Length]
B3: IF(CQList.List == NULL)
Thực hiện BKT
B4: CQList.Front = CQList.Rear = 0
BKT: Kết thúc
92
5.1. Hàng đợi (tt)
5.1.2.a. Khởi tạo hàng đợi (tổ chức bằng danh sách đặc)
Cài đặt thuật toán
T * CQInitialize (CQUEUE & QList, int Length)
{
QList.Len = Length;
QList.List = new T[Length];
if (QList.List == NULL)
return (NULL);
QList.Front = QList.Rear =-1;
return (QList.List);
}
93
5.1. Hàng đợi (tt)5.1.2.b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (tổ chức bằng danh sách
đặc)Thuật toán// nếu hàng đợi đã bị đầyB1: IF(CQList.Front ==1 AND CQList.Rear == CQList.Len)
Thực hiện BKTB2: IF(CQList.Rear+1 == CQList.Front)
Thực hiện BKTB3: IF(CQList.Front = 0) // nếu hàng đợi rỗng
CQList.Front = 1B4: IF(CQList.Rear = CQList.Len)
CQList.Rear = 1B5: ELSE
CQList.Rear ++B6: CQList.List[CQList.Rear] = NewDataBKT: Kết thúc
94
5.1. Hàng đợi (tt)5.1.2.b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (tổ chức bằng danh sách
đặc)Cài đặt thuật toánint CQAdd(CQUEUE & QList, T NewData){ if (QList.Front == 0 && QList.Rear == QList.Len -1)
return (-1);if (QList.Rear +1 == QList.Front)
return (-1);if (QList.Front == -1)
QList.Front =0if (QList.Rear == QList.Len)
QList.Rear = 0;else
QList.Rear += 1;QList.List[QList.Rear] = NewDatareturn (QList.Rear );
}
95
5.1. Hàng đợi (tt)5.1.2.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (tổ
chức bằng danh sách đặc)B1: IF (CQList.Front = 0)
Thực hiện BKTB2: Data = CQList.List[CQList.Front]B3: IF(CQList.Rear == CQList.Front)
B3.1: CQList.Rear = CQList.Front = 0B3.2: Thực hiện BKT
B4: IF (CQList.Front = CQList.Len)CQList.Front = 1
B5: ELSECQList.Front++
BKT: Kết thúc
96
5.1. Hàng đợi (tt)5.1.2.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (tổ chức
bằng danh sách đặc)Cài đặt thuật toánint CQGet(CQUEUE & QList, T &Data){ if (QList.Front == -1)
return (-1);Data = QList.List[QList.Front];if (QList.Front == QList.Rear){ QList.Front = QList.Rear = -1;
return (1);}if (QList.Front == QList.Len -1)
QList.Front = 0;else
QList.Front += 1;return (1);
}
97
5.1. Hàng đợi (tt)
5.1.2.d. Hủy hàng đợi (tổ chức bằng danh sách đặc)
Hủy bộ nhớ cấp phát cho hàng đợi
void CQDelete(CQUEUE & QList)
{
delete QList.List;
return;
}
98
5.1. Hàng đợi (tt)
5.1.3. Các thao tác trên hàng đợi tổ chức bằng danh sách liên kết đơn
a. Khởi tạo hàng đợi (Initialize)
b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (Add)
c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (Get)
d. Hủy hàng đợi
99
5.1. Hàng đợi (tt)
5.1.3.a. Khởi tạo hàng đợi (dùng danh sách liên kết đơn)
Tương tự với danh sách liên kết đơn, hàm khởi tạo thực hiện gán con trỏ Front và Rear về NULL
SQUEUE SQInitialize (SQUEUE &QList)
{
QList.Front = QList.Rear = NULL;
return (QList);
}
100
5.1. Hàng đợi (tt)5.1.3.b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (dùng danh sách liên
kết đơn)Thêm phần tử vào sau phần tử Rear (Thêm vào cuối danh sách
liên kết)Giả sử dữ liệu đưa vào hàng đợi là NewDataB1: NewElement = SLLCreateNode(NewData)B2: IF (NewElement == NULL)
Thực hiện BKTB3: IF (SQList.Front == NULL) // hàng đợi dang rỗng
B3.1: SQList.Front = SQList.Rear = NewElementB3.2: Thực hiện BKT
B4: SQList.Rear->Next = NewElementB5: SQList.Rear = NewElementBKT: Kết thúc
101
5.1. Hàng đợi (tt)5.1.3.b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (dùng danh sách liên kết đơn)
Cài đặt thuật toán:
QType SQAdd(SQUEUE &Qlist, T NewData)
{ QType NewElement = SLLCreateNode(NewData)
if (NewElement == NULL)
return (NULL);
if (QList.Front == NULL)
QList.Front = QList.Rear = NewElement;
else
{ QList.Rear->Next = NewElement;
QList.Rear = NewElement;
}
return(NewElement);
}
102
5.1. Hàng đợi (tt)5.1.3.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (dùng
danh sách liên kết đơn)Lấy nội dung thành phần dữ liệu của phần tử ở địa chỉ Front ra
biến Data và tiến hành hủy phần tử nàyB1: IF (SQList.Front == NULL) // nếu hàng đợi bị rỗng
Thực hiện BKTB2: TempElement = SQList.Front;B3: SQList.Front = SQList.Front ->NextB4: TempElement ->Next = NULLB5: Data = TempElement ->KeyB6: IF (SQList.Front == NULL)
SQList.Rear == NULLB7: delete TempElementBKT: Kết thúc
103
5.1. Hàng đợi (tt)5.1.3.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (dùng
danh sách liên kết đơn) Cài đặt thuật toán
int SQGet (SQUEUE &QList, T &Data)
{ if (QList.Front = NULL)
return (-1);
QType TempElement = QList.Front;
QList.Front = QList.Front ->Next;
TempElement ->Next = NULL;
Data = TempElement ->Next ;
if (QList.Front = NULL)
QList.Rear = NULL;
delete TempElement;
return(1);
}
104
5.1. Hàng đợi (tt)
5.1.3.d. Hủy hàng đợi (dùng danh sách liên kết đơn)
void SQQueue (SQUEUE &QList)
{
QList.Rear = NULL;
while (QList.Front != NULL)
{
QType TempElement = QList.Front;
TempElement ->Next = NULL;
delete TempElement;
}
return;
}
105
5.2. Ngăn xếp (Stack)
Ngăn xếp là một danh sách mà trong đó thao tác trên 1 phần tử vào trong ngăn xếp và thao tác lấy ra một phần tử được thực hiện 1 đầu.
Các phần tử được đưa vào ngăn xếp sau cùng sẽ được lấy ra trước tiên, phần tử được đưa vào trước tiên sẽ được lấy ra sau cùng.
Ngăn xếp được gọi là danh sách vào sau ra trước LIFO, cấu trúc dữ liệu này được gọi là cấu trúc LIFO.
5.2.1. Cấu trúc dữ liệu
5.2.2. Các thao tác trên ngăn xếp tổ chức bằng danh sách đặc
5.2.2. Các thao tác trên ngăn xếp tổ chức bằng danh sách liên kết
106
5.2. Ngăn xếp (tt)5.2.1. Cấu trúc dữ liệuBiểu diễn và tổ chức bằng danh sách đặctypedef struct SC{ int Size;
int SP;T * List;
} CSTACK;CSTACK CSList;Biểu diễn và tổ chức bằng danh sách liên kếttypedef struct SElement{ T Key;
SElement *Next;} SOneElement;typedef struct SOneElement *SSTACK;SSTACK SSP;
107
5.2. Ngăn xếp (tt)
5.2.2. Các thao tác trên ngăn xếp tổ chức bằng danh sách đặc
5.2.2.a. Khởi tạo ngăn xếp (Initialize)
5.2.2.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (Push)
5.2.2.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong ngăn xếp ra xử lý (Pop)
5.2.2.d. Hủy ngăn xếp
108
5.2. Ngăn xếp (tt)5.2.2.a. Khởi tạo ngăn xếp (dùng danh sách đặc)B1: CSList.Size = MaxSizeB2: CSList.List = new T[MaxSize]B3: IF (CSList.List == NULL)
Thực hiện BKTB4: CSList.SP = CSList.Size +1BKT: Kết thúcT * CSInitialize(CSTACK &SList, int MaxSize){ SList.Size = MaxSize;
SList.List = new T[MaxSize];if (SList.List == NULL)
return (NULL);SList.SP = SList.Size ;return (SList.List);
}
109
5.2. Ngăn xếp (tt)5.2.2.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (dùng danh sách đặc)B1: IF (CSList.SP == 1)
Thực hiện BKTB2: CSList.SP --B3: CSList.List[CSList.SP] = NewData BKT: Kết thúcint CSPush(CSTACK &SList, T NewData){ if (SList.SP == 0)
return (-1);SList.SP -= 1;SList.List[SList.SP] = NewData;return (SList.SP);
}
110
5.2. Ngăn xếp (tt)5.2.2.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong ngăn xếp ra xử lý (dùng danh
sách đặc)
B1: IF (CSList.SP == CSList.Size +!)
Thực hiện BKT
B2: Data = CSList.List[CSList.SP]
B3: CSList.SP++
BKT: Kết thúc
int CSPop(CSTACK &SList, T &Data)
{ if (SList.SP == SList.Size)
return (-1);
Data = SList.List[SList.SP];
SList.SP += 1;
return (1);
}
111
5.2. Ngăn xếp (tt)
5.2.2.d. Hủy ngăn xếp (dùng danh sách đặc)
int CSDelete(CSTACK &SList)
{
delete SList.SList;
return;
}
112
5.2. Ngăn xếp (tt)
5.2.2. Các thao tác trên ngăn xếp tổ chức bằng danh sách liên kết
5.2.3.a. Khởi tạo ngăn xếp (Initialize)
5.2.3.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (Push)
5.2.3.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong ngăn xếp ra xử lý (Pop)
5.2.3.d. Hủy ngăn xếp
113
5.2. Ngăn xếp (tt)
5.2.3.a. Khởi tạo ngăn xếp (dùng danh sách liên kết)
SSTACK SSInitialize (SSTACK &SList)
{ SList = NULL;
return (SList);
}
114
5.2. Ngăn xếp (tt)
5.2.3.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (dùng danh sách liên kết)
B1: NewElement = SLLCreateNode(NewData)
B2: if (NewElement == NULL)
Thực hiện BKT
B3: if (SSP == NULL)
B3.1: SSP = NewElement
B3.2: Thực hiện BKT
B4: NewElement ->Next = SSP
B5: SSP = NewElement
BKT: Kết thúc
115
5.2. Ngăn xếp (tt)
5.2.3.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (dùng danh sách liên kết)
SSTACK SSPush (SSTACK &SList, T NewData)
{ SSTACK NewElement = SLLCreateNode(NewData);
if (NewElement == NULL)
return (NULL);
NewElement ->Next = SList;
SList = NewElement;
return (NewElement);
}
116
5.2. Ngăn xếp (tt)
5.2.3.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong ngăn xếp ra xử lý (dùng danh sách liên kết)
B1: if (SSP == NULL)
Thực hiện BKT
B2: TempElement = SSP
B3: SSP = SSP ->Next
B4: TempElement ->Next = NULL
B5: Data = TempElement->Key
B6: delete TempElement-
BKT: Kết thúc
117
5.2. Ngăn xếp (tt)5.2.3.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong ngăn xếp ra xử lý (dùng
danh sách liên kết)int SSPop (SSTACK &SList, T &Data){
if (SList == NULL)return (-1);
SSTACK TempElement = SList;SList = SList ->Next;TempElement ->Next = NULL;Data = TempElement->Key;delete TempElement;return (1);
}
118
5.2. Ngăn xếp (tt)
5.2.3.d. Hủy ngăn xếp (dùng danh sách liên kết)
void SSDelete (SSTACK &SList)
{
while (SList != NULL)
{ SSTACK TempElement = SList;
SList = SList ->Next;
TempElement ->Next = NULL;
delete TempElement;
}
}
119
5.2. Ngăn xếp (tt)
5.3. Ứng dụng của danh sách hạn chế Hàng đợi dùng trong nhiều trường hợp lưu trữ dữ liệu cần xử
lý tuần tự. Ngăn xếp dùng trong việc xử lý dữ liệu truy hồi, đặc biệt trong
việc xử lý đệ quy của các thuật giải.
120
BÀI TẬP CHƯƠNG 4 Bài tập chương 4, giáo trình Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
(Trang 156 -157)