Реализация операций в линейном двухсвязном списке
Пока список пуст, курсоры его концов Left и Right не должны никуда указывать. Следовательно, способ инициализировать двухсвязный список заключается в присваивании этим указателям значения Nil:
Left:= Nil; Right:= Nil;
Текст программного кода формирования линейного двухсвязного списка из N элементов может быть записан следующим образом:
Var i: Integer;
Begin
i:= N;
While i > 0 Do Begin
New(Current);
Current^.Dir := Left; Current^.Back:= Nil;
IF i = N Then Right:= Current
Else Current^.Dir^.Back:= Current;
Left:= Current; Current^.Key:= i;
<заполнение полей Current^.Dat>
i:= i-1;
End; {While}
End;
Под управлением этого кода список дополняется элементами в направлении справа налево, т. е. первый созданный элемент окажется концевым правым элементом, а последний расположится на левом конце. Курсор текущего элемента будет ссылаться на левый концевой элемент.
Программа просмотра ЛДС аналогична программе просмотра односвязного списка. Необходимо только указать от какого конца, левого или правого, следует начинать продвижение по узлам. Например, если требуется выполнить просмотр списка слева направо, то можно использовать следующий фрагмент:
Current:= Left;
While Current <> Nil Do Begin
With Current^ Do Begin
<действия с полями элемента Current^>
End;
Current:= Current^.Dir;
End;
Для прохождения узлов справа налево в приведенном фрагменте нужно заменить идентификаторы Left на Right и Dir на Back.
Рассмотрим наиболее общий случай вставки, когда элемент, рядом с которым в логической структуре вставляется новый элемент, не является кольцевым элементом. Коды, реализующие дополнение линейного двухсвязного списка со стороны одного из концевых узлов, во многом напоминают вставку в начало односвязного списка. Итак, фрагмент программы вставки справа от текущего элемента, расположенного в средней части ЛДС, может содержать следующую последовательность операторов:
New(G); G^.Key:= 20;
G^.Dir:= Current^.Dir;
Current^.Dir:= G;
G^.Back:= Current;
G^.Dir^.Back:= G;
На рисунке 6.9 а показана логическая схема, изображающая ЛДС из трех элементов и элемент G^, созданный в результате выполнения первой строки рассматриваемого фрагмента. А на рисунке 6.9 б показана логическая структура, сформированная в после завершения вставки.
Рисунок 6.9 Операция вставки в ЛДС
Для иллюстрации операции удаления приведем фрагмент кода, при выполнении которого удаляется текущий элемент с перемещением его указателя на один элемент направо. Этот фрагмент может иметь вид:
G:= Current;
Current:= Current^.Dir;
G^.Back^.Dir:= Current;
Current^.Back:= G^.Back;
Dispose(G);
Плексы
Нелинейный двухсвязный список
Односвязный список всегда линейный. Двусвязный же список может быть и нелинейным, о чем свидетельствует следующий пример.
Представим себе, что двухсвязный список формируется из данных об абитуриентах ВУЗа. Причем первый указатель связывает элементы списка в порядке подачи абитуриентами документов в приемную комиссию, а второй – устанавливает упорядоченность элементов, соответствующую алфавитному порядку фамилий абитуриентов. Тогда, если к текущему моменту времени заявления о поступлении в ВУЗ подали шестеро абитуриентов, двусвязная структура, состоящая из данных об абитуриентах, может принять вид, изображенный на рисунке 6.10.
Рисунок 6.10 Логическая структура нелинейного двухсвязного списка
Ссылки List1 и List2 являются указателями двух отдельных односвязных списков, в каждый из которых одновременно входят все шесть элементов. Поля Р1 и Р2 всех элементов служат для хранения структурных ссылок, с помощью которых элементы связываются, формируя тем самым каждый из двух списков.
На рисунке 6.10 показано лишь одно из содержательных полей узлов, а именно, поле фамилии абитуриента (объекта предметной области). Из рисунка видно, что в списке, сформированном с помощью ссылки Р1, установлен следующий порядок следования узлов:
Фокин Лавров Бойко Яшина Власова Жеглов
В цепном списке, указателем которого является List2, этот список сформирован с помощью структурной ссылки Р2 элементы располагаются в следующем порядке:
Бойко Власова Жеглов Лавров Фокин Яшина
Представление логической структуры этого же двухсвязного списка может быть преобразовано к другому, эквивалентному, виду, который показан на рисунке 6.11. Рисунки 6.10 и 6.11 отображают структуру одного и того же нелинейного двухсвязного списка. Сопоставление рисунков 6.10 и 6.11 показывает, что оба цепных списка двухсвязной структуры, рассматриваемые по отдельности, являются линейными. Вся структура в целом, с учетом обеих связок, не линейна
Рисунок 6.11 Эквивалентная логическая структура нелинейного двухсвязного списка, изображенного на рисунке 6.10