- •25. Программный модуль
- •26Указатели в Паскале. Динамическая память на языке Паскаль
- •Ссылочные типы. Указатели в Паскале
- •Операции с указателями
- •Процедуры и функции для работы с указателями и адресами в Паскале
- •27. Динамические структуры данных | Связные списки
- •1 Связное представление данных в памяти
- •2 Связные линейные списки
- •2.1 Машинное представление связных линейных списков
- •2.2 Реализация операций над связными линейными списками
- •3. Нелинейные разветвленные списки
- •3.1 Основные понятия
- •3.2 Представление списковых структур в памяти.
- •3.3 Операции обработки списков
- •28. Стек и очередь
- •29. Системы программирования
- •30. Языки программирования
- •33. Накопители на гибких магнитных дисках
- •35Видеосистема персонального компьютера.
- •История
- •Технический обзор
- •Новые возможности по сравнению с Си
- •Не объектно-ориентированные возможности
- •Стандартная библиотека
- •Объектно-ориентированные особенности языка
- •Проблемы старого подхода
- •Инкапсуляция
- •Описание функций в теле класса
- •Конструкторы и деструкторы
- •Другие возможности функций-членов
- •Наследование
- •Полиморфизм
- •Будущее развитие
- •История названия
- •Пример №1
- •Пример №2
- •Пример №3
- •Пример №4
- •Описание и инициализация переменных
- •Int k; // это переменная целого типа int
- •Задание и использование констант
- •Описание и инициализация переменных
- •Int k; // это переменная целого типа int
- •Задание и использование констант
- •5.3.1. Символьные типы
- •5.3.2. Числовые типы
- •5.3.3. Типы дата/время
- •5.3.4. Двоичные типы
- •5.3.5. Пользовательские типы данных
- •2. [Проверка домашнего задания]
- •3. Актуализация знаний и умений учащихся по пройденному материалу
- •5. Реализация, составление алгоритмов с использованием повторения. Графика в программе Паскаль авс.
- •6. Ребус. Правильная осанка
- •9*. Тестирование
- •Операции над строками
- •Операции над строками
- •2. Объединения
- •Комбинированные типы. Записи
- •Обработка записей в Паскале
- •Оператор присоединения в Паскале
- •Вввод / вывод записей в Паскале
- •Примеры программ
27. Динамические структуры данных | Связные списки
|
1 Связное представление данных в памяти
Динамические структуры по определению характеризуются отсутствием физической смежности элементов структуры в памяти, непостоянством и непредсказуемостью размера (числа элементов) структуры в процессе ее обработки. Для установления связи между элементами динамической структуры используются указатели, через которые устанавливаются явные связи между элементами. Такое представление данных в памяти называется связным. Элемент динамической структуры состоит из двух полей:
информационного поля или поля данных, в котором содержатся те данные, ради которых и создается структура; в общем случае информационное поле само является интегрированной структурой - вектором, массивом, записью и т.п.;
поля связок, в котором содержатся один или несколько указателей, связывающий данный элемент с другими элементами структуры;
Достоинства связного представления данных - в возможности обеспечения значительной изменчивости структур;
размер структуры ограничивается только доступным объемом машинной памяти;
при изменении логической последовательности элементов структуры требуется не перемещение данных в памяти, а только коррекция указателей.
Вместе с тем связное представление не лишено и недостатков, основные из которых:
работа с указателями требует, как правило, более высокой квалификации от программиста;
на поля связок расходуется дополнительная память;
доступ к элементам связной структуры может быть менее эффективным по времени.
2 Связные линейные списки
Списком называется упорядоченное множество, состоящее из переменного числа элементов, к которым применимы операции включения, исключения. Список, отражающий отношения соседства между элементами, называется линейным.
2.1 Машинное представление связных линейных списков
На рис. 5.1 приведена структура односвязного списка. На нем поле INF - информационное поле, данные, NEXT - указатель на следующий элемент списка. Каждый список должен иметь особый элемент, называемый указателем начала списка или головой списка, который обычно по формату отличен от остальных элементов. В поле указателя последнего элемента списка находится специальный признак nil, свидетельствующий о конце списка
Рис.5.1. Структура односвязного списка
Обработка односвязного списка не всегда удобна, так как отсутствует возможность продвижения в противоположную сторону. Такую возможность обеспечивает двухсвязный список, каждый элемент которого содержит два указателя: на следующий и предыдущий элементы списка. В линейном двухсвязном списке имеется поле NEXT - указатель на следующий элемент и поле PREV - указатель на предыдущий элемент. В крайних элементах соответствующие указатели должны содержать nil.
Для удобства обработки в список может быть добавлен еще один особый элемент - указатель конца списка. Наличие двух указателей в каждом элементе усложняет список и приводит к дополнительным затратам памяти, но в то же время обеспечивает более эффективное выполнение некоторых операций над списком.
Разновидностью рассмотренных видов линейных списков является кольцевой список, который может быть организован на основе как односвязного, так и двухсвязного списков. При этом в односвязном списке указатель последнего элемента должен указывать на первый элемент; в двухсвязном списке в кроме того обратный указатель первого элемента – на последний.
В памяти список представляет собой совокупность дескриптора и одинаковых по размеру и формату записей, размещенных произвольно в некоторой области памяти и связанных друг с другом в линейно упорядоченную цепочку с помощью указателей. Запись содержит информационные поля и поля указателей на соседние элементы списка, причем некоторыми полями информационной части могут быть указатели на блоки памяти с дополнительной информацией, относящейся к элементу списка. Дескриптор списка реализуется в виде особой записи и содержит такую информацию о списке, как адрес начала списка, код структуры, имя списка, текущее число элементов в списке, описание элемента и т.д., и т.п. Дескриптор может находиться в той же области памяти, в которой располагаются элементы списка, или для него выделяется какое-нибудь другое место.