Формирование односвязного списка
Если указатель списка First равен Nil, то списка еще нет (он пуст). Значит это начальное значение списка. Для его инициализации следует записать: First:= Nil;
Следующий программный код формирует список из N узлов:
Procedure CreateOneWayList(N: Integer);
Var i: Integer;
Begin
i:= N;
While i > 0 Do Begin
New(Current);
Current^.Next:= First;
First:= Current;
With Current^ Do Begin
Key:= i;
<заполнение полей Current^.Dat>
End;
i:= i-1;
End;
End;
Под управлением процедуры CreateOneWayList список формируется в направлении «от конца к началу», т. е. последний элемент списка будет создан первым. В поля Key заносятся номера узлов. Логическая структура списка, сформированного при N=4, приводится на рисунке 6.3.
Рисунок 6.3 Структура односвязного списка, сформированного процедурой CreateOneWayList при N=4
Просмотр односвязного списка
Операция просмотра списка, называемая также прохождением, заключается в переходах курсора Current от узла к узлу по структурным указателям, расположенным в поле Next всех узлов. Просмотр начинается от начала списка (от элемента First^) и производится до достижения узла, у которого в поле Next записано значение Nil.
Программный фрагмент просмотра имеет следующий вид:
Current:= First;
While Current <> Nil Do Begin
With Current^ Do Begin
<действия с полями элемента Current^>
Current:= Current^.Next;
End;
End;
Вставка элемента в односвязный список
Для реализации операций вставки и удаления необходимо запрограммировать алгоритмы, предусматривающие несложные манипуляции с указателями.
Рассмотрим включение в список после текущего элемента (элемента, заданного указателем Current), когда этот текущий элемент не является ни первым и ни последним элементом списка.
На рисунке 6.4 изображена схема, иллюстрирующая первую разновидность операции включения узла с меткой 20. Для организации операции включения требуется дополнительный указатель G (типа PNode). Фрагмент программной реализации этой операции включения может выглядеть так:
New(G); G^.Key:= 20;
G^.Next:= Current^.Next;
Current^.Next:= G;
После выполнения операторов первой строки этого фрагмента
а) в памяти образуется ячейка, размер которой определяется типом TNode,
б) указатель G получает направление («начинает указывать») на созданную ячейку,
в) в поле Key этой ячейки заносится значение 20.
Результат этих действий показан на рисунке 6.4 б. Новая ячейка идентифицируется как G^.
При выполнении присваивания во второй строке в поле Next элемента G^ записывается тот же адрес, который хранится в указателе Next текущего элемента. Иначе говоря, указатель G^.Next начинает указывать на то же место в памяти, что и указатель Current^.Next, т. е. на узел с меткой 3. Это показано на рисунке 6.4 в.
Рассмотрение операции вставки можно было бы закончить, приведением логической схемы, показанной на рисунке 6.4 г. Однако эту схему можно преобразовать к более привычному виду односвязного списка, который показан на рисунке 6.5.
Рисунок 6.4 Этапы операции включения узла в односвязный список
Рисунок 6.5 Результат вставки узла с меткой 20
Фрагмент, выполняющий вставку в начало списка, может иметь следующий вид:
New(G);
G^.Next:= First;
First:= G;
а для добавления элемента (вставки в конец списка), когда текущим является последний элемент списка, можно использовать следующий код:
New(G);
G^.Next:= Current^.Next; // т.е. G^.Next = Nil
Current^.Next:= G;