Ngôn ngữ lập trình C - Chương 7 - Bài 1. Dynamic allocation, Single linked list pot

4/25/2010
1
Chương 7.
Bài 1. Dynamic allocation,
Single linked list
ĐỖ BÁ LÂM
ViỆN CNTT&TT, TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI
2
Nội dung
1. Cấp phát bộ nhớ động (Dynamic Allocation)
 1.1. Khái niệm
 1.2. Hàm malloc
 1.3. Hàm free
2. Single linked list
 2.1. Tổng quan
 2.2. Các thao tác cơ bản
 2.3. Bài tập
1.1. Khái niệm
 Cấp phát động (dynamic) ? cố định (fix)
Ví dụ
 Mảng có kích thước cố định, lưu trữ một số
lượng phần tử đã biết trước.
 Kích thước mảng đã biết ở thời điểm dịch,
không thể thay đổi
 Bạn có luôn luôn biết số phần tử thực sự mà
một mảng cần lưu?
=> Cấp phát động >< cấp phát cố định
3
4/25/2010
2
1.2. Hàm malloc

Cú pháp
void * malloc(unsigned int nbytes);
Cấp phát động nBytes trong bộ nhớ
Thành công: trả về con trỏ - trỏ tới vùng nhớ
được cấp phát.
Không thành công: NULL
Luôn kiểm tra xem việc cấp phát có thành công
hay không
Thư viện stdlib.h
4
1.2. Hàm malloc
 Ép kiểu (chuyển kiểu) – casing
 Hàm malloc
void * malloc(unsigned int nbytes);
 Ép sang một kiểu khác bởi malloc trả về void*
 Ví dụ
p = (int *) malloc (n*sizeof(int));
cấp phát một vùng nhớ chứa n số int
5
1.3. Hàm free
 free()
 void free(void *);
 Giải phóng vùng nhớ được cấp phát
 Ví dụ:
 free(ptr);
 Nếu ptr không trỏ tới vùng nhớ nào được cấp
phát bởi malloc sẽ gây lỗi run-time
 Luôn giải phóng vùng nhớ nếu không sử dụng
nữa
6

4/25/2010
3
Ví dụ
 Ví dụ 1. Nhập từ bàn phím một mảng các số
nguyên với số phần tử cũng được nhập từ bàn
phím. Hiển thị các phần tử trong mảng
 Ví dụ 2. Xây dựng hàm với tham số hai xâu kí
tự. Hàm trả về một con trỏ trỏ tới xâu ghép từ
hai xâu trên.
7
Hướng dẫn
Ví dụ 1.
 scanf(“%d”,&n);
 p = (int *) malloc(sizeof(int) * n);
Ví dụ 2.
 n1 = strlen (str1);
 n2 = strlen (str2);
 str = (char *) malloc(sizeof(char) * (n1+n2+1));
 strcpy
8
2. Danh sách liên kết đơn
2.1. Tổng quan
 2.1.1. Khái niệm
 2.1.2. Thành phần của một nút
 2.1.3. Con trỏ đầu - head
9
4/25/2010
4
2. Danh sách liên kết đơn
2.2. Các thao tác cơ bản

 2.2.1. Khai báo danh sách
 2.2.2. Cấp phát bộ nhớ cho một nút
 2.2.3. Thêm một nút vào sau nút hiện tại
 2.2.4. Loại bỏ nút đầu tiên trong danh sách
 2.2.5. Duyệt danh sách
 2.2.6. Giải phóng danh sách
10
1 nút
Là một cấu trúc dữ liệu xác định bao gồm một
tập tuần tự các “nút” (node) chứa dữ liệu
Trong mỗi nút có một liên kết đến nút kế tiếp
„A‟ „b‟ „C‟ „Z‟ X

2.1.1. Khái niệm
11
2.1.2. Thành phần của một nút
Mỗi nút gồm có:
 Thành phần dữ liệu - data: Chứa dữ liệu của
nút (số nguyên, số thực, ký tự hay cấu trúc )
 Thành phần liên kết – next: Con trỏ trỏ đến
nút kế tiếp trong danh sách
„C‟
data:
Ký tự „C‟
Con trỏ
12
4/25/2010
5
2.1.2. Thành phần của một nút
Đặc biệt:

 Đối với nút cuối cùng trong danh sách:
• next = NULL
„A‟ „b‟ „C‟ „Z‟ X

next = NULL
13
2.1.3. Con trỏ đầu - head
Để xác định một danh sách liên kết đơn ta dùng
một con trỏ trỏ đến nút đầu tiên trong danh sách –
Con trỏ đầu (head)
Khi danh sách rỗng: head = NULL
„A‟ „b‟ „C‟ „Z‟ X

head
14
B1. Định nghĩa cấu trúc một “nút”:
struct node {
dataType data; // dataType: int, char…
struct node *next;
};
B2. Khai báo con trỏ đầu:
struct node *head;
B3. Khởi tạo danh sách:
head = NULL;
2.2.1. Khai báo danh sách
15
4/25/2010
6
2.2.2. Cấp phát bộ nhớ cho nút
 Chúng ta cần cấp phát bộ nhớ cho mỗi nút thông

qua con trỏ
struct node *new_item;
new_item = (struct node*)
malloc(sizeof(struct node));
new_item->element = …;
new_item->next = NULL;
16
2.2.3. Thêm một nút vào sau nút hiện tại
head: trỏ tới đầu danh sách
NULL: giá trị của con trỏ, cho biết ở đuôi của
danh sách
cur: trỏ tới nút đang được xem xét
NULLhead (or root)
cur
17
tạo new_item;
new_item → next = cur → next;
cur → next = new_item;
cur= cur → next;
…
head
cur
new_item
// sai
cur → next = new_item;
new_item → next = cur → next;
cur= cur → next;
2.2.3. Thêm một nút vào sau nút hiện tại
18
4/25/2010

7
//Tạo danh sách
new_item = (struct node * )
malloc( sizeof( struct node ) );
new_item → data = …; // khởi tạo giá trị
new_item → next = NULL;
if ( head == NULL ) {
/* Neu danh sach rong*/
head = new_item;
cur = head;
} else {
cur → next = new_item;
cur = cur → next; // cur = new_item;
}
2.2.3. Thêm một nút vào sau nút hiện tại
19
Nếu danh sách đang rỗng:
 Thoát khỏi hàm
Ngược lại
 Cho con trỏ head trỏ đến
phần tử được trỏ tiếp theo
 Giải phóng bộ nhớ được
cấp phát cho phần tử đầu
tiên
1 3 5 X
head
2.2.4. Loại bỏ nút ở đầu danh sách
20
struct node *p;
if (head == NULL) return; //ds rỗng

p = head;
head = head → next;//ds khong rong
free(p);
2.2.4. Loại bỏ nút ở đầu danh sách
21
4/25/2010
8
2.2.5. Duyệt danh sách
Giải pháp
 Nút cuối cùng trong danh sách có thành phần
next là NULL
 Duyệt từ nút đầu tiên head, thông qua trường
next để xác định nút tiếp theo cho đến khi thu
được con trỏ NULL
22
2.2.5. Duyệt danh sách
Thực hiện
struct node *p;
p = head;
while (p != NULL){
//Thao tác với p->data: hiển thị…
p = p->next;
}
23
2.2.6. Giải phóng danh sách
 Giải pháp
 Duyệt danh sách từ trái qua phải, loại bỏ từng
nút
 Mỗi lần duyệt, phải thay đổi lại con trỏ head
24

4/25/2010
9
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
to_free = head ;
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
25
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
to_free = head ;
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
26
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}

27
4/25/2010
10
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
2.2.6. Giải phóng danh sách
28
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
29
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
30

4/25/2010
11
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
31
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
32
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
33
4/25/2010

12
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
34
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
35
2.2.6. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
36
4/25/2010
13

headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
2.2.8. Giải phóng danh sách
37
2.2.8. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
38
2.2.8. Giải phóng danh sách
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
39
4/25/2010
14
2.2.6. Giải phóng danh sách

to_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
head
40
2.2.6. Giải phóng danh sách
NULL
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
41
2.2.6. Giải phóng danh sách
NULL
headto_free
while (to_free != NULL)
{
head = head->next;
free(to_free);
to_free = head;
}
42
4/25/2010

15
3. Bài toán quản lý sinh viên
• Thông tin về mỗi sinh viên bao gồm:
– MSSV: xâu ký tự, tối đa 8 ký tự
– HoTen: xâu ký tự, tối đa 30 ký tự
– DiemTB: float
• Tổ chức thông tin SV dưới dạng danh sách liên kết:
– Thêm thông tin sinh viên vào danh sách cho đến
khi MSSV là xâu rỗng
– Viết hàm hiển thị thông tin tất cả các SV trong
danh sách
– Giải phóng danh sách
43
Mở rộng
Hàm chèn nút vào đầu danh sách
Hàm xóa một nút theo MSSV được nhập từ bàn
phím
…
44
45
Thảo luận