Khai báo và sử dụng danh sách liên kết trong Pascal ppt

Khai báo và sử dụng danh sách liên kết trong Pascal
1. Danh sách liên kết đơn
Danh sách là một dãy hữu hạn các phần tử thuộc cùng một lớp đối tượng nào đó.
Ví dụ : danh sách sinh viên, danh sách vật tư, danh sách các hoá đơn, danh sách
các số thực. Trong các bài trước ta đã dùng mảng để biểu thị một danh sách. Cách
này có các nhược điểm: kích thước của mảng phải định trước nên tốn bộ nhớ (số
phần tử thực tế dùng nhiều khi rất ít so với khai báo), khi thêm một phần tử vào
mảng hoặc xoá một phần tử ra khỏi mảng ta phải mất nhiều thời gian để dồn mảng.
Danh sách liên kết dùng để cài đặt một danh sách sẽ khắc phục được các nhược
điểm trên của mảng. Danh sách liên kết thuận gồm nhiều phần tử nằm không liên
tục trong Heap. Cấu tạo của danh sách liên kết thuận: có một con trỏ first chứa địa
chỉ của phần tử đầu tiên của danh sách, phần tử đầu có phần dữ liệu và một con
trỏ next để chứa địa chỉ của phần tử thứ hai, tổng quát phần tử thứ i có phần dữ
liệu và một con trỏ next để chứa địa chỉ của phần tử thứ i+1, đối với phần tử cuối
cùng giá trị của con trỏ next bằng NIL. Để thuận tiện khi thêm phần tử mới vào
cuối danh sách liên kết ta dùng một con trỏ last chứa địa chỉ của phần tử cuối
cùng. Khởi tạo một danh sách rỗng first = NIL
Chương trình
Dslk.pas minh hoạ các cách làm việc với danh sách liên kết thuận. Phần dữ liệu
của một phần tử là các thông tin về một sinh viên.
USES crt;
TYPE SVienPtr = ^SVien;
SVien = RECORD
maso: STRING[6];
hoten: STRING[23];
dtb: REAL;
next: SVienPtr
END;

VAR first, last: SVienPtr;
chon: BYTE;

traloi: CHAR;

PROCEDURE Bosung;
VAR p: SVienPtr;
ans: INTEGER;
BEGIN
WHILE TRUE DO
BEGIN
new(p);
WITH p^ DO
BEGIN
write('Ma sinh vien : '); readln(maso);
write('Ho va ten : '); readln(Hoten);
write('Diem trung binh: '); readln(dtb);
END;
p^.next:=NIL;
IF first=NIL THEN
BEGIN
first:= p;
last:= p
END
ELSE
BEGIN
last^.next:= p;
last:= p
END;
write('Co tiep tuc khong 1/0 ? ');
readln(ans);
IF ans=0 THEN break;
END;

END;

PROCEDURE DuyetXuoi;
VAR p: SVienPtr;
BEGIN
IF first = NIL THEN
BEGIN
writeln('D.sach rong');
exit
END;
p := first;
WHILE p <> NIL DO
BEGIN
WITH p^ DO
writeln(maso:5,' ',Hoten:25,' ',dtb:5:2);
p := p^.Next;
END;
END;

PROCEDURE ChenSau;
VAR q,p: SVienPtr; found: BOOLEAN;
masv: STRING[6];
BEGIN
IF first <> NIL THEN
BEGIN
write('Ma so SV can tim de chen : '); readln(masv);
p:= first; found:= FALSE;
WHILE (p<>NIL) AND (NOT found) DO
IF p^.maso=masv THEN
found := TRUE

ELSE
p:=p^.next;
IF found THEN
BEGIN
new(q);
WITH q^ DO
BEGIN
write(' Ma so : '); readln(maso);
write(' Ho ten : '); readln(Hoten);
write(' Diem trung binh : '); readln(dtb);
END;
q^.next:= p^.next; p^.next:= q;
END
ELSE
BEGIN
write('Khong tim thay');
readln
END;
END;
END;

PROCEDURE TimXoa;
VAR masv: STRING[6];
found: BOOLEAN;
p,q: SVienPtr;
BEGIN
write('Ma so SV can loai khoi danh sach : '); readln(masv);
p:= first;
IF p<>NIL THEN
BEGIN

found:= FALSE;
WHILE (p<>NIL) AND (NOT found) DO
IF p^.maso=masv THEN
found := TRUE
ELSE
BEGIN
q:=p;
p:=p^.next
END;
IF found THEN
BEGIN
IF p=first THEN
first :=p^.next
ELSE
q^.next:=p^.next;
IF p^.next=NIL THEN last:=q;
dispose(p)
END
ELSE
BEGIN
write('Khong tim thay');
readln
END;
END;
END;

BEGIN
clrscr;
First := NIL;
REPEAT

writeln; writeln('1. Bo sung mot sinh vien');
writeln('2. Duyet danh sach sinh vien');
writeln('3. Tim kiem mot phan tu va chen vao sau');
writeln('4. Tim kiem mot phan tu va xoa');
writeln('5. Ket thuc chuong trinh');
writeln; write('Chon chuc nang: '); readln(chon); writeln;
CASE chon OF
1: Bosung;
2: DuyetXuoi;
3: ChenSau;
4: TimXoa;
END;
UNTIL chon=5;
WHILE first<>NIL DO
BEGIN
last:= first;
first:= first^.next;
dispose(last)
END;
END.
2. Danh sách liên kết kép
Danh sách liên kết kép là danh sách mà mỗi phần tử của nó gồm ba thành phần:
phần dữ liệu, con trỏ next chứa địa chỉ phần tử tiếp sau, con trỏ prev chứa địa chỉ
của phần tử liền trước, con trỏ next của phần tử cuối cùng trong danh sách bằng
NIL, con trỏ prev của phần tử đầu tiên cũng bằng NIL. Danh sách liên kết kép
hoàn toàn xác định bởi hai con trỏ: con trỏ firstchứa địa chỉ phần tử đầu tiên, con
trỏ last chứa địa chỉ phần tử cuối cùng. Danh sách liên kết kép cho phép dễ dàng
xác định phần tử đứng trước một phần tử đã biết, do đó nó thuận tiện hơn danh
sách liên kết thuận trong các thao tác: duyệt ngược danh sách, chèn một phần tử
mới vào trước một phần tử, xoá một phần tử.

Chương trình DslkKep.pas minh hoạ cách làm việc với danh sách liên kết kép.
USES crt;

TYPE svienPtr = ^svien;
svien = RECORD
maso : STRING[6];
hoten: STRING[23];
dtb : REAL;
prev, next : svienPtr;
END;

VAR first,last: svienPtr;
chon: BYTE;

PROCEDURE Bosung;
VAR p,q: svienPtr;
ans: CHAR;
BEGIN
WHILE TRUE DO
BEGIN
new(p);
WITH p^ DO
BEGIN
write('- Ma so: '); readln(maso);
write('- Ho va ten: '); readln(hoten);
write('- Diem trung binh: '); readln(dtb);
END;
IF first=NIL THEN
BEGIN

p^.next:= NIL;
p^.prev := NIL;
first:= p;
last:= p;
END
ELSE
BEGIN
q:= last;
q^.next:= p;
p^.next:= NIL;
p^.prev:= q;
last:= p;
END;
write('Co tiep tuc khong C/K ?'); readln(ans);
IF upcase(ans) = 'K' THEN break;
END;
END;

PROCEDURE DuyetXuoi;
VAR p: svienPtr;
BEGIN
IF first <> NIL THEN
BEGIN
p:= first;
WHILE p<> NIL DO
BEGIN
WITH p^ DO
writeln(maso,' ',hoten,' ',dtb:1:2);
p:= p^.next;
END;

END
ELSE
writeln('Danh sach rong ');
readln;
END;

PROCEDURE DuyetNguoc;
VAR p: svienPtr;
BEGIN
IF first <> NIL THEN
BEGIN
p:= last;
WHILE p<> NIL DO
BEGIN
WITH p^ DO
writeln(maso,' ',hoten,' ',dtb:1:2);
p:= p^.prev;
END;
END
ELSE
writeln('Danh sach rong ');
readln;
END;

PROCEDURE ChenTruoc;
VAR p,q,r: svienPtr;
found: BOOLEAN;
masv: STRING[6];
BEGIN
write('Ma so SV can tim : '); readln(masv);

IF first<>NIL THEN
BEGIN
p:= first; found:= FALSE;
WHILE (p<>NIL) AND (NOT found) DO
IF p^.maso=masv THEN found := TRUE ELSE p:=p^.next;
IF found THEN
BEGIN
new(q);
WITH q^ DO
BEGIN
write('- Ma so: '); readln(maso);
write('- Ho va ten: '); readln(hoten);
write('- Diem trung binh: '); readln(dtb);
END;
IF p=first THEN
BEGIN
q^.next:= p;
first^.prev:= q;
first:= q
END
ELSE
BEGIN
r:=p^.prev;
q^.next:= r^.next;
r^.next:= q;
q^.prev:= p^.prev;
p^.prev:= q
END;
END
ELSE

BEGIN
write('Khong tim thay');
readln
END;
END;
END;

PROCEDURE TimXoa;
VAR
p,q,pt: svienPtr;
found: BOOLEAN;
masv: STRING[6];
BEGIN
write('Ma so SV can loai khoi danh sach : '); readln(masv);
IF first<>NIL THEN
BEGIN
p:= first; found:= FALSE;
WHILE (p<>NIL) AND (NOT found) DO
IF p^.maso=masv THEN found := TRUE ELSE p:=p^.next;
IF found THEN
BEGIN
q:= p^.prev;
pt:= p^.next;
IF q<>NIL THEN q^.next:= p^.next;
IF pt<>NIL THEN pt^.prev:= p^.prev;
IF p=first THEN first:= pt; IF p=last THEN last:= q;
dispose(p);
END
ELSE
BEGIN

write('Khong tim thay ');
readln
END;
END;
END;

BEGIN
first:= NIL;
clrscr;
REPEAT
writeln('1. Bo sung phan tu');
writeln('2. Duyet danh sach theo chieu xuoi');
writeln('3. Duyet danh sach theo chieu nguoc');
writeln('4. Chen vao truoc mot phan tu');
writeln('5. Tim kiem va xoa mot phan tu');
writeln('6. Ket thuc chuong trinh');
write(' Chon chuc nang : '); readln(chon);
CASE chon OF
1: Bosung;
2: DuyetXuoi;
3: DuyetNguoc;
4: ChenTruoc;
5: TimXoa;
END;
UNTIL chon=6;
WHILE first<> NIL DO
BEGIN
last:=first;
first:=first^.next;
dispose(last);

END;
END.
3. Ngăn xếp dùng danh sách liên kết
Stack là một danh sách theo đó tất cả các công việc chèn và huỷ đều được thực
hiện ở một đầu của danh sách (gọi là đỉnh của ngăn xếp). Stack giống như một
chồng đĩa, đĩa nào đặt cuối cùng lên đỉnh chồng thì đĩa đó sẽ được lấy ra đầu tiên.
Do đó Stack còn có tên gọi là LIFO (last in first out – vào sau ra trước). Việc thêm
một phần tử vào stack có tên gọi là đẩy (Push) vào stack, còn việc huỷ một phần tử
khỏi stack gọi là lấy (Pop) khỏi stack.
Stack dùng danh sách liên kết hoàn toàn giống danh sách liên kết thuận, nhưng chỉ
có điều khác là khi thêm phần tử mới hay huỷ một phần tử ta luôn luôn làm ở đầu
danh sách. Do đó ta phải duy trì một con trỏ Top để trỏ vào phần tử đầu tiên của
danh sách (đỉnh của stack)
Chương trình StDslk.pas minh hoạ cách làm việc với stack dùng danh sách liên
kết, các phần tử của stack là các số nguyên dương.
USES crt;
TYPE StackPtr= ^node;
node = RECORD
data: INTEGER;
next: StackPtr;
END;
VAR top: StackPtr;
chon,n: INTEGER;

PROCEDURE Push(n: INTEGER);
VAR p: StackPtr;
BEGIN
new(p);
p^.data:= n;
p^.next:= top;

top:= p;
END;

FUNCTION Pop: INTEGER;
VAR p: StackPtr;
BEGIN
IF top=NIL THEN
pop:=0
ELSE
BEGIN
pop:= top^.data;
p:= top;
top:= top^.next;
dispose(p)
END;
END;

PROCEDURE Duyet;
VAR p: StackPtr;
BEGIN
IF top<>NIL THEN
BEGIN
p:=top;
WHILE p<>NIL DO
BEGIN
writeln(p^.data,' ');
p:=p^.next
END;
END
ELSE

writeln('Stack rong');
readln;
END;

BEGIN
clrscr;
top:=NIL;
REPEAT
write('1. Push 2. Pop 3. Duyet 4. Thoat. Chon: ');
read(chon);
CASE chon OF
1: BEGIN
write('Vao n : ');
readln(n); Push(n)
END;
2: BEGIN
n:= Pop;
IF n<>0 THEN
writeln('Phan tu lay ra = ',n)
ELSE
writeln('Stack rong');
END;
3: Duyet;
END;
UNTIL chon=4;
END.
4. Hàng đợi dùng danh sách liên kết
Queue là một danh sách mà việc thêm một phần tử mới được thực hiện ở đuôi
queue, việc huỷ một phần tử được thực hiện ở đầu queue. Queue giống như một
dãy khách hàng xếp hàng trả tiền trong siêu thị, người xếp hàng trước sẽ được phục

vụ trước và ra khỏi hàng, người mới tham gia xếp hàng thì xếp vào cuối hàng. Do
đó queue còn có tên gọi FIFO (first in first out – vào trước thì ra trước).
Queue dùng danh sách liên kết hoàn toàn giống danh sách liên kết thuận , nhưng
chỉ có điều khác là khi thêm phần tử mới ta luôn luôn nối vào cuối danh sách, khi
huỷ một phần tử ta luôn huỷ phần tử đầu tiên trong danh sách. Do đó ta phải duy
trì hai con trỏ: front trỏ vào phần tử đầu, back trỏ vào phần tử cuối
Chương trình QueDslk.pas tạo một hàng đợi gồm các số nguyên dương dùng danh
sách liên kết thuận.
USES crt;
TYPE queuePtr= ^node;
node = RECORD
data: INTEGER;
next: queuePtr;
END;

VAR front,back: queuePtr;
chon,n: INTEGER;

PROCEDURE ThemVao(n: INTEGER);
VAR p: queuePtr;
BEGIN
new(p);
p^.data:= n;
p^.next:= NIL;
IF front=NIL THEN
BEGIN
front:=p;
back:=p
END
ELSE

BEGIN
back^.next:=p;
back:=p
END;
END;

FUNCTION LayRa: INTEGER;
VAR p: queuePtr;
BEGIN
IF front=NIL THEN
LayRa:=0
ELSE
BEGIN
LayRa:= front^.data;
p:= front;
front:= front^.next;
dispose(p)
END;
END;

PROCEDURE Duyet;
VAR p: queuePtr;
BEGIN
IF front<>NIL THEN
BEGIN
p:=front;
WHILE p<>NIL DO
BEGIN
write(p^.data,' ');
p:=p^.next

END;
writeln;
END
ELSE
writeln('Queue rong');
readln;
END;

BEGIN
clrscr;
front:=NIL;
back:=NIL;
REPEAT
write('1.Push 2.Pop 3.Duyet 4.Thoat. Chon: '); read(chon);
CASE chon OF
1: BEGIN
write('Vao n : ');
readln(n);
ThemVao(n)
END;
2: BEGIN
n:= LayRa;
IF n<>0 THEN
writeln('Phan tu lay ra = ',n)
ELSE
writeln('Queue rong');
END;
3: Duyet;
END;
UNTIL chon=4;

END.