Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (260.43 KB, 120 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1></div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
2
1. Khái niệm danh sách
2. Các phép toán trên danh sách
3. Danh sách đặc
Định nghĩa
Biểu diễn danh sách đặc
Các thao tác trên danh sách đặc
Ưu nhược điểm và ứng dụng
4. Danh sách liên kết
Định nghĩa
Danh sách liên kết đơn
Danh sách liên kết kép
Ưu nhược điểm của danh sách liên kết
5. Danh sách hạn chế
Hàng đợi
Ngăn xếp
1
4
Tùy theo loại của từng danh sách sẽ có các phép tốn khác nhau,
các phép tốn thơng thường như sau:
<i><b>2.1. Tạo mới 1 danh sách</b></i>
Đưa vào danh sách nội dung các phần tử.
Chiều dài của danh sách là xác định.
<i><b>2.2. Thêm 1 phần tử vào danh sách</b></i>
Khi thêm 1 phần tử chiều dài danh sách tăng lên.
Có thao tác thêm vào đầu, cuối hay tại 1 vị trí xác định của
danh sách.
<i><b>2.3. Tìm kiếm 1 phần tử trong danh sách</b></i>
Tìm 1 phần tử trong danh sách thỏa mãn điều kiện nào đó
Dùng các thuật tốn tìm kiếm trong chương “Tìm kiếm”
<i><b>2.4. Loại bớt 1 phần tử trong danh sách</b></i>
Chiều dài danh sách giảm xuống 1 phần tử
<i><b>2.5. Sửa đổi giá trị 1 phần tử trong danh sách</b></i>
Thay đổi thông tin của 1 phần tử trong danh sách
Công việc cập nhật phần tử cũng bao gồm thao tác tìm kiếm
ra phần tử cần hủy trong danh sách.
<i><b>2.6. Sắp xếp danh sách</b></i>
Dùng các thuật toán trong chương sắp xếp.
<i><b>2.7. Tách danh sách thành nhiều danh sách con</b></i>
Tách danh sách thành các DS con theo 1 quy luật chia nào đó
Tổng chiều dài các danh sách được chia bằng chiều dài danh
sách ban đầu
<i><b>2.8. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách</b></i>
Nhập các danh sách thành 1 danh sách
6
<i><b>3.1. Định nghĩa</b></i>
Danh sách đặc là danh sách mà không gian bộ nhớ lưu trữ
các phần tử nằm kề cận nhau trong bộ nhớ.
<i><b>3.2. Biểu diễn danh sách đặc</b></i>
Biểu diễn danh sách đặc dùng <i>1mảng </i> các phần tử có kiểu dử
liệu là kiểu dữ liệu của các phần tử trong danh sách
Cần biết <i>chiều dài tối đa</i> của một danh sách đặc thông qua 1
biến.
Cần biết <i>chiều dài thực</i> của một danh sách đặc thông qua 1
biến.
VD:#define MaxLength 1000
int RealLength;
T CD_List[MaxLength]
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc</b></i>
Một số thao tác trên danh sách đặc được thống kê tóm tắt:
3.3.1. Khởi tạo danh sách
Khởi tạo danh sách cho chiều dài danh sách trở về 0.
void Khoitao(int &Len)
{
8
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.2. Tạo danh sách mới & nhập danh sách
Tạo danh sách mới có chiều dài tối đa MaxLen, hàm trả về giá trị thực
của danh sách mới được tạo.
int TaoDanhSach(int M[], int &Len)
{
if (Len > MaxLen)
Len = MaxLen;
for (int I = 0; i< Len;I++)
M[I] = Nhapphantu();
return (Len);
}
3.3.3. Thêm 1 phần tử vào danh sách
Thêm 1 phần tử có giá trị NewValue vào trong danh sách có chiều dài
Length tại vị trí InsPos
B1: IF (Length = MaxLen)
Thực hiện BKT
B2: Pos = Length+1
B3: IF(Pos = InsPos)
Thực hiện B7
B4: M[Pos] = M[Pos -1]
B5:
10
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.3. Thêm 1 phần tử vào danh sách (tt)
int Themphantu(int M[], int &Len, int x, int InsPos)
{
if (Len == MaxLen)
return (-1);
for (int I = Len; I >InsPos; I++)
M[I] = M[I-1];
M[InsPos] = x;
Len++;
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.4. Tìm kiếm 1 phần tử trong danh sách
Dùng các thuật tốn tìm kiếm tìm phần tử thỏa mãn điều kiện
trong danh sách
12
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.5. Hủy 1 phần tử trong danh sách
Loại bỏ phần tử có vị trí DelPos trong danh sách M có chiều dài
Length (có thể có thao tác tìm kiếm xác định vị trí xóa phần tử)
Thuật tốn:
B1: IF(Length =0 OR DelPos > Len) Thực hiện BKT
B2: Pos = DelPos
B3: IF(Pos = Length)
Thực hiện B7
B4: M[Pos] = M[Pos+1]
B5: Pos++
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.5. Hủy 1 phần tử trong danh sách (tt)
int Xoaphantu(int M[], int &Len, int DelPos)
{
int (Len ==0 || DelPos >=Len)
return (-1);
for (int I =DelPos; i<Len; i++)
M[i] = M[i+1];
Len --;
14
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.6. Sửa đổi giá trị cho 1 phần tử trong danh sách
Giả sử phần tử trong danh sách được thay đổi ở tại vị trí
Position trong danh sách M có chiều dài Length.
Thao tác sửa đổi là thao tác <i>tìm kiếm</i> phần tử cần có vị trí
(hay giá trị) và <i>gán giá trị</i> mới
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.7. Sắp xếp thứ tự phần tử trong danh sách
Dùng các thuật toán sắp xếp nội
Giải thuật sắp xếp nổi bọt (Bubble Sort)
Giải thuật s<i>ắp xếp dựa trên phân hoạch (Quick Sort)</i>
Giải thuật sắp xếp chọn trực tiếp (Straight Selection Sort)
Giải thuật sắp xếp chèn trực tiếp (Straight Insertion Sort)
Giải thuật sắp xếp trộn trực tiếp (Straight Merge Sort)
16
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.8. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sách
Có nhiều thao tác tách 1 danh sách thành nhiều danh sách:
Phân phối luân phiên theo đường chạy (distribute)
Phân phối từng phần của danh sách thành các danh sách con
Tách các phần tử thỏa mãn điều kiện cho trước thành các
danh sách con.
Giả sử cần tách danh sách M có chiều dài Length thành các danh
sách con SM1, SM2 có chiều dài tương ứng là Slen1 và
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.8. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sách (tt)
B1: IF(SLen1 >= Len)
SLen1 = Len
SLen2 = 0
B2:IF(SLen2 >= Len)
SLen2 = Len
SLen1 = 0
B3: IF(SLen1 + SLen2 <> Len) SLen2 = Len – SLen1
B4: IF (SLen1 < 0) SLen1 = 0
B5: IF (SLen2 < 0) SLen2 = 0
B6: I =1, SI = 1
B7: IF (I > SLen1) Thực hiện B11
B8: SM[SI] = M[I]
18
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.8. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sách (tt)
void CS_Split(T M[], int Len, T SM1[], int &SLen1, T SM2[], int &SLen2)
{ if (Slen1 >=Len)
{ SLen1 = Len;
Slen2 = 0;
}
if (Slen2 >=Len)
{ SLen2 = Len;
SLen1 = 0;
}
if (SLen1 < 0) SLen1 = 0;
if (SLen2 < 0) SLen2 = 0;
if (SLen1 + SLen2 != Len) SLen2 = Len - SLen1;
for (int i=0; i<SLen1; i++) SM1[i] = M[i];
for (int j=0; j<SLen2; i++, j++) SM2[j] = M[i];
return;
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.9. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách
Các cách nhập danh sách:
Ghép nối đi các danh sách thành danh sách mới có chiều
dài là tổng chiều dài các danh sách.
Trộn xen kẽ các phần tử trong danh sách con theo 1 quy luật
nào đó thành 1 danh sách mới (dùng thuật toán merge trong
merge sort)
Giả sử cần ghép danh sách SM1, SM2 có chiều dài SLen1,
20
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.9. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách(tt)
Thuật tốn:
B1: IF (Slen1+SLen2 > MaxLen) // M khơng đủ khả năng chứa
Thực hiện BKT
B2: I = 1 // Chép từ SM1[] vào M[]
B3: IF (I > SLen1)
Thực hiện B7
B4: M[I] = SM[I]
B5: I++
B6: Lặp lại B3
B7: SI = 1 // Chép từ SM2[] vào M[]
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.9. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách(tt)
int CD_Concat(T SM1[], int SLen1, T SM2[], int SLen2, T M [], int
{
if (SLen1+SLen2 > MaxLen)
return (-1);
for (int I = 0; I < SLen1; I++)
M[I] = SM1[I];
22
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.10. Sao chép 1 danh sách: Sao chép nội dung danh sách thành 1
danh sách khác có cùng chiều dài
Thuật toán
B1: I = 1
B2: IF (I > Length) // Length là chiều dài của dãy
B3: CM[I] = M[I]
B4: I++
B5: Lặp lại B2
BKT: Kết thúc
int CD_Copy(T M[], int Len, T CM[]) // Hàm trả về chiều dài của DS
{ for (int i=0; i< Len; i++)
CM[i] = M[i];
<i><b>3.3. Các thao tác trên danh sách đặc (tt)</b></i>
3.3.11. Hủy danh sách
Nếu danh sách được cấp phát động <sub></sub> dùng toán tử delete để
hủy.
Nếu danh sách được cấp phát tĩnh, việc hủy bỏ chỉ có tác
24
<i><b>3.4. Ưu nhược điểm và ứng dụng</b></i>
Do phần tử được lưu trữ kề cập với nhau trong bộ nhớ, danh
sách đặc có các ưu điểm:
Mật độ sử dụng danh sách là tối ưu tuyệt đối.
Truy cập, tìm kiếm các phần tử là dễ dàng vì vị trí các phần
tử liền kề với nhau trong bộ nhớ.
Nhược điểm của danh sách là khi thêm hay hủy 1 phần tử
trong danh sách cần dịch chuyển các phần tử cịn lại qua vị trí
khác.
Được ứng dụng nhiều trong cấu trúc dữ liệu mảng (mảng 1
26
Danh sách liên kết là tập hợp các phần tử mà giữa chúng có
một sự nối kết với nhau thông qua vùng liên kết của chúng.
Tùy cách kết nối ràng buộc giữa những phần tử này và phần
tử khác, danh sách liên kết chia thành các loại khác nhau:
Danh sách liên kết đơn
Danh sách liên kết đôi/kép
Danh sách đa liên kết
Danh sách liên kết vòng (vòng đơn, vòng đơi)
Mỗi loại danh sách có cách biểu diễn theo các cấu trúc dữ liệu
<i><b>4.2.1. Cấu trúc dữ liệu</b></i>
Nội dung mỗi phần tử (nút) trong danh sách liên kết gồm 2
vùng <i><b>Vùng dữ liệu </b></i>và<i><b> Vùng liên kết</b></i>
struct Node
{ int info;
Node *pNext; // liên kết đến vùng của phần tử kế tiếp
28
<i><b>4.2.1. Cấu trúc dữ liệu (tt)</b></i>
Để quản lý danh sách liên kết có thể dùng <i>nhiều phương pháp </i>
khác nhau, mỗi phương pháp sẽ có cấu trúc dữ liệu cụ thể.
<i>Quản lý địa chỉ phần đầu và cuối danh sách</i>
struct List
{
Node *pHead;
Node *pTail;
};
info pNext pTail
<i><b>4.2.2. Các thao tác trên danh sách liên kết đơn</b></i>
a. Khởi tạo danh sách SLL
b. Tạo mới 1 phần tử (nút) trong danh sách SLL
c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL
Thêm vào đầu | cuối | giữa danh sách liên kết đơn
d. Duyệt qua các nút trong danh sách
e. Tìm kiếm phần tử trong danh sách
f. Hủy bỏ 1 phần tử trong danh sách
g. Hủy danh sách
30
<i><b>4.2.2.</b></i>a. Khởi tạo danh sách SLL
Thao tác khởi tạo danh sách liên kết đơn là cho giá trị con trỏ
quản lý địa chỉ đầu của danh sách về con trỏ NULL.
Hàm khởi tạo danh sách liên kết đơn:
void <b>Khoitao</b>(Node *pHead)
{
pHead = NULL;
return;
32
<i><b>4.2.2. </b></i>b. Tạo mới 1 phần tử (nút) trong danh sách SLL (tt)
Cài đặt
Node* TaoPT(int x)
{ Node *p;
p=new Node;
if (p==NULL)
{ cout<<"Khong du bo nho";
exit(1);
}
cout<<"\nMoi nhap vao so x = ";
cin>>x;
p->Info=x;
p->pNext=NULL;
return p;
<i><b>4.2.2.</b></i>c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm đầu DS)
Thuật toán
34
<i><b>4.2.2.</b></i>c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm đầu DS) (tt)
Cài đặt
void Themdau(List &l, Node *p)
{
if (l.pHead==NULL)
{
l.pHead=p;
l.pTail=p;
}
else
{ p->pNext=l.pHead;
l.pHead=p;
<i><b>4.2.2.</b></i>c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm đầu DS) (tt)
x
pHead
pTail
36
<i><b>4.2.2.</b></i>c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm giữa DS) (tt)
Cài đặt:
void Themgiua(List &l, Node *q, int x)
{
Node *p=GetNode(x);
if (p==NULL) exit(1);
if (q!=NULL)
{
p->pNext=q->pNext;
q->pNext=p;
38
<i><b>4.2.2.</b></i>c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm cuối DS)
Thuật toán:
Nếu DS rỗng thì:
B1: pHead=p;
B2: pTail=pHead;
Ngược lại:
<i><b>4.2.2.</b></i>c. Thêm 1 phần tử vào danh sách SLL (Thêm cuối DS) (tt)
Cài đặt
void InsertTail(List &l, Node *p)
{
if (l.pHead==NULL)
{ l.pHead=p;
l.pTail=p;
}
40
<i><b>4.2.2.</b></i>d. Duyệt qua các nút trong danh sách liên kết đơn
Là thao tác thường dùng trong các loại danh sách.
Tùy theo từng trường hợp cụ thể để xử lý trong khi duyệt DS.
Thuật toán:
B1: p = pHead
B2: IF (p == NULL)
Thực hiện BKT
B3: OutputData(p->info)
B4: p = p->pNext
<i><b>4.2.2.</b></i>d. Duyệt qua các nút trong danh sách liên kết đơn (tt)
Cài đặt:
42
<i><b>4.2.2.</b></i>e. Tìm kiếm phần tử trong danh sách
Giả sử cần tìm kiếm trong danh sách liên kết đơn phần tử có
phần dữ liệu X.
Dùng thuật tốn tìm tuyến tính.
Thuật tốn
B1: p=pHead
B2: IF(p== NULL OR p->info == X)
Thực hiện BKT
<i><b>4.2.2.</b></i>e. Tìm kiếm phần tử trong danh sách (tt)
Cài đặt
44
<i><b>4.2.2.</b></i>f. Xoá1 phần tử trong danh sách
Xoá đầu DS
Cài đặt:
void Xoadau(List &l) // xoa phan tu
{
p=new Node;
{
46
<i><b>4.2.2.</b></i>f. Xoá1 phần tử trong danh sách
Xoá phần tử ngay sau phần tử q:
void XoaPT(List &l, Node *q)
{
if (q!=NULL)
{
p=q->pNext;// p la phan tu can xoa
if (p!=NULL)
if(p==l.pTail)
{ l.pTail=q;
free(p);
}
48
<i><b>4.2.2.</b></i>f. Xố1 phần tử trong danh sách
Xố phần tử có khoá k:
Cài đặt:
int XoaptK(List &l,int k) // xoa phan tu
{
Node *p=l.pHead;
Node *q=NULL;
while (p!=NULL)
{ if(p->info==k) break;
q=p; p=p->pNext;
}
50
<i><b>4.2.2.</b></i>f. Xoá1 phần tử trong danh sách
Xố phần tử có khố k:
Cài đặt: (tt)
else
{
l.pHead=p->pNext;
}
52
<i><b>4.2.2.</b></i>g. Hủy danh sách (tt)
Cài đặt thuật toán:
void XoaDs (List &l)
{
while (l.pHead!= NULL)
{
p = l.pHead;
l.pHead = p->pNext;
delete (p);
}
<i><b>4.2.2.</b></i>h. Tạo mới danh sách/Nhập danh sách
Tạo mới 1 danh sách thực chất là liên tục thêm 1 phần tử vào
danh sách mà danh sách ban đầu là rỗng.
Tạo DS bằng cách thêm vào đầu DS
void TaoDSdau(List &l, int x)
{
for (int i=0;i<8;i++) // nen dung vong lap do while de viet
{
TaoPT(x);
54
56
<i><b>4.2.2.</b></i>k. Sắp xếp thứ tự các phần tử trong danh sách
Thuật toán sắp xếp trộn tự nhiên:
B1: IF (SLLSplit(SLList, TempList) == NULL) Thực hiện BKT
B2: SLLMerge(SLList, TempList, SLList)
B3: Lặp lại B1
BKT: Kết thúc
void SLLNaturalMergeSort(SLLType &SList)
{ SLLType TempList = NULL, List = NULL;
58
<i><b>4.2.2.</b></i>h. Sao chép 1 danh sách
Sao chép 1 danh sách thực chất là tạo mới danh sách
NewList bằng cách duyệt qua các nút của SLList để lấy thành
phần dữ liệu để tạo thành 1 nút mới & <i>bổ sung</i> nút mới này
vào danh sách NewList.
Thuật toán
B1: NewList = NULL
B2: CurrNode = SLList
B3: IF (CurNode = NULL) Thực hiện BKT
B4: SLLAddLast(NewList, CurrNode->Key)
B5: CurrNode = CurrNode->NextNode
<i><b>4.2.2.</b></i>h. Sao chép 1 danh sách (tt)
Cài đặt thuật toán:
SLLType SLLCopy(SLLType SList, SLLType &NewList)
{ NewList = NULL;
SLLType CurrNode = SList;
while (CurrNode != NULL)
{ SLLType NewNode=SLLAddLast(NewList,CurrNode->Key);
if (NewNode == NULL)
60
Các phần tử của danh sách liên kết đơi có 2 mối liên kết với
các phần tử khác trong danh sách.
Cấu trúc dữ liệu của danh sách liên kết đôi:
typedef struct DLLNode
{ T Key;
InfoType Info;
DLLNode * NextNode;
DLLNode * PreNode;
} DLLOneNode;
typedef struct DLLNode
{ T Key;
DLLNode * NextNode;
DLLNode * PreNode;
Quản lý địa chỉ phần tử đầu của danh sách
DLLType DLList1
Quản lý địa chỉ phần tử đầu và phần tử cuối của danh sách
typedef struct DLLPairNode
{ DLLType DLLFirst;
DLLType DLLLast;
} DLLPType;
DLLPType DLList2;
Quản lý địa chỉ phần tử đầu, phần tử cuối và số phần tử của
danh sách
62
4.3.2. Thao tác trên danh sách liên kết đôi
a. Khởi tạo danh sách liên kết đôi
b. Tạo mới 1 phần tử
c. Thêm 1 phần tử vào danh sách
d. Duyệt qua các nút trong 1 danh sách
e. Tìm kiếm 1 phần tử trong danh sách
f. Loại bỏ 1 phần tử trong danh sách
g. Hủy toàn bộ danh sách
h. Tạo 1 danh sách mới/Nhập danh sách
i. Tách 1 danh sách thành nhiều danh sách
j. Nhập nhiều danh sách thành 1 danh sách
Cho giá trị các con trỏ quản lý địa chỉ 2 nút đầu và cuối danh sách
liên kết đôi về NULL
DLLPType DLLInitialize(DLLPType &DList)
{
DList.DLLFirst = NULL;
DList.DLLast = NULL;
return (DList);
64
4.3.2.b. Tạo mới 1 phần tử
Tạo nút mới có thành phần dữ liệu là NewData
Thuật toán
B1: Dnode = New DLLOneNode
B2: IF (Dnode == NULL)
Thực hiện BKT
B3: DNode ->NextNode = NULL
B4: DNode ->Key = NewData
B5: DNode ->PreNode = NULL
BKT: Kết thúc
DLLType DLLCreateNode(T NewData)
{ DLLType Pnode = new DLLOneNode;
if (Pnode != NULL)
{ Pnode ->NextNode = NULL;
Pnode ->Key = NewData
Pnode ->PreNode = NULL;
}
B2: IF (NewNode == NULL)
Thực hiện BKT
B3: IF(DLLList.DLLFirst == NULL)
B3.1: DLLList.DLLFirst = NewNode
B3.2: DLLList.DLLLast = NewNode
B3.3: Thực hiện BKT
B4: NewNode ->NextNode = DLLList.DLLFirst
B5: DLLList.DLLFirst ->PreNode = NewNode
66
4.3.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách (Thêm đầu)
DLLType DLLAddFirst(DLLPType &DList, T NewData)
{
DLLType NewNode = DLLCreateNode(NewData);
if (NewNode == NULL)
return (NULL);
if (DList.DLLFirst == NULL)
DList.DLLFirst = DList.DLLLast = NewNode;
else
{
NewNode ->NextNode = DList.DLLFirst;
}
B2: IF (NewNode == NULL)
Thực hiện BKT
B3: IF(DLLList.DLLFirst == NULL)
B3.1: DLLList.DLLFirst = NewNode
B3.2: DLLList.DLLLast = NewNode
B3.3: Thực hiện BKT
B4: DLLList.DLLLast ->NextNode = NewNode
B5: NewNode ->PreNode = DLLList.DLLLast
68
4.3.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách (Thêm cuối)
DLLType DLLAddLast(DLLPType &DList, T NewData)
{
DLLType NewNode = DLLCreateNode(NewData);
if (NewNode == NULL)
return (NULL);
if (DList.DLLLast == NULL)
DList.DLLFirst = DList.DLLLast = NewNode;
else
{
DList.DLLLast ->NextNode = NewNode;
NewNode ->PreNode = DList.DLLLast;
DList.DLLLast = NewNode;
}
B1.1: DLLAddLast(DLLList, NewData)
B1.2: Thực hiện BKT
B2: NewNode = DLLCreateNode(NewData)
B3: IF (NewNode == NULL)
Thực hiện BKT
70
4.3.2.c. Thêm 1 phần tử vào danh sách (Thêm giữa)
DLLType DLLAddMid(DLLPType &DList, T NewData, DLLType
&InsNode)
{ DLLType NewNode = DLLCreateNode(NewData);
if (NewNode == NULL)
return (NULL);
if (InsNode ->NextNode == NULL)
{ InsNode ->NextNode = NewNode;
NewNode ->PreNode = InsNode;
DList.DLLLast = NewNode;
}
else
{ NewNode ->NextNode = InsNode ->NextNode;
InsNode ->NextNode ->PreNode = NewNode;
InsNode ->NextNode = NewNode;
NewNode ->PreNode = InsNode;
}
Thuật toán
B1: CurrNode = DLLList.First
B2: IF (CurrNode == NULL)
Thực hiện BKT
B3: OutputData(CurrNode->Key)
B4: CurrNode = CurrNode ->NextNode
B5: Lặp lại B2
BKT: Kết thúc
Cài đặt thuật toán
void DLLTravelling (DLLPType DList)
{ DLLType CurrNode = DList.DLLFirst;
72
4.3.2.e. Tìm kiếm 1 phần tử trong danh sách
Thuật toán
B1: CurrNode = DLLList.First
B2: IF (CurrNode == NULL OR CurrNode->Key = SearchData)
Thực hiện BKT
B3: CurrNode = CurrNode ->NextNode
B4: Lặp lại B2
BKT: Kết thúc
Cài đặt thuật toán
DLLType DLLSearching(DLLPType Dlist, T SearchData)
{ DLLType CurrNode = DList.DLLFirst;
while (CurrNode != NULL)
{ if (CurrNode->Key == SearchData)
break;
CurrNode = CurrNode ->NextNode
}
Thuật tốn
B1: DelNode = DLLSearching(DLLList. DelData) // Tìm kiếm nút DelData
B2: IF(DelNode == NULL)
Thực hiện BKT
B3: IF(DelNode->PreNode=NULL AND DelNode->NextNode=NULL)
B3.1: DLLList.DLLFirst = DLLList.DLLLast = NULL
B3.2: Thực hiện B8
B4: IF (DelNode ->PreNode = NULL) // Loại nút đầu tiên trong DS
B4.1: DLLList.DLLFirst = DLLList.DLLFirst ->NextNode
B4.2: DLLList.DLLFirst ->PreNode = NULL
B4.3: Thực hiện B8
B5: IF (DelNode ->NextNode = NULL) // Loại nút cuối trong DS
B4.1: DLLList.DLLLast = DLLList.DLLLast ->PreNode
B4.2: DLLList.DLLLast ->NextNode = NULL
74
4.3.2.f. Loại bỏ 1 phần tử trong danh sách
Cài đặt thuật toán
Int DLLDeleteNode (DLLPType &DList, T DelData)
{ DLLType DelNode = DLLSearching(DList, DelData)
if (DelNode == NULL)
return (-1);
if (DelNode ->NextNode == NULL && DelNode ->PreNode == NULL)
DList.DLLFirst = DList.DLLLast = NULL;
else
if (DelNode ->PreNode ==NULL)
{ DList.DLLFirst = Dist.DLLFirst ->NextNode ;
Dist.DLLFirst ->PreNode = NULL;
}
else
if (DelNode ->NextNode ==NULL)
{ DList.DLLLast = Dist.DLLLast ->PreNode ;
Dist.DLLLast ->NextNode = NULL;
}
else
{ DelNode ->PreNode ->NextNode = DelNode ->NextNode;
DelNode ->NextNode ->PreNode = DelNode ->PreNode ;
}
Thực hiện nhiều lần thao tác hủy một nút
Thuật toán
B1: IF (DLLList.DLLFirst == NULL)
Thực hiện BKT
B2: TempNode = DLLList.DLLFirst
B3: DLLList.DLLFirst = DLLList.DLLFirst ->NextNode
B4: IF (DLLList.DLLFirst == NULL)
B4.1: DLLList.DLLLast = NULL
B4.2: Thực hiện B7
76
4.3.2.g. Hủy tồn bộ danh sách (tt)
Cài đặt thuật toán
void DLLDelete (DLLPType &DList)
{
DLLType TempNode = DList.DLLFirst;
while (TempNode != NULL)
{
DList.DLLFirst = DList.DLLFirst ->NextNode;
TempNode ->NextNode = NULL;
if (DList.DLLFirst != NULL)
DList.DLLFirst ->PreNode = NULL;
delete TempNode;
TempNode = DList.DLLFirst;
}
Thuật toán
B1: DLLInitialize(DLLList)
B2: I = 1
B3: IF (I >N)
Thực hiện BKT
B4: NewData = InputNewData();
B5: DLLAddLast(DLLList, NewData)
B6: I++
78
4.3.2.h. Tạo 1 danh sách mới/Nhập danh sách
Cài đặt thuật toán
DLLPType DLLCreate (DLLPType &DList, int N)
{
DLLInitialize(DList);
for (int i=0; i <N; i++)
{
NewData = InputNewData();
if (DLLAddLast(DList, NewData) == NULL)
{ DLLDelete(DList);
break;
}
}
80
4.3.2.k. Sắp xếp thứ tự thành phần dữ liệu trong danh sách
B1: Inode = DLLList.DLLFirst
B2: IF(Inode == NULL)
Thực hiện BKT
B3: IF (Inode == DLLList.DLLLast)
Thực hiện BKT
B4: Jnode = DLLList.DLLLast
Thực hiện B7
B6: ELSE
82
4.3.2.k. Sắp xếp thứ tự thành phần dữ liệu trong danh sách (tt)
Cài đặt thuật toán
void DLLBubbleSort (DLLPType &DList)
{ DLLType Inode = DList.DLLFirst;
if (Inode == NULL)
return;
while (Inode != DList.DLLLast)
{ DLLType Jnode = DList.DLLLast;
while (Jnode != Inode)
{ if (Jnode->Key < Jnode ->PreNode ->Key)
Swap(Jnode->Key,Jnode->PreNode->Key)
Jnode = Jnode ->PreNode ;
}
Inode = Inode ->NextNode ;
B1: DLLInitialize(NewList)
B2: CurrNode = DLLList.DLLFirst
B3: IF (CurrNode == NULL)
Thực hiện BKT
B4: DLLAddLast(NewList, CurrNode->Key)
B5: CurrNode = CurrNode ->NextNode
84
4.3.2.l. Sao chép 1 danh sách thành 1 danh sách mới
Cài đặt thuật toán
DLLPType DLLCopy(DLLPType &DList, DLLPType &NewList)
{
DLLInitialize(NewList);
DLLType CurrNode = DList.DLLFirst;
while (CurrNode != NULL)
{
if (DLLAddLast(NewList, CurrNode->Key) == NULL)
{ DLLDelete(NewList);
break;
}
CurrNode = CurrNode ->NextNode ;
}
<i><b>4.4. Ưu nhược điểm của danh sách liên kết</b></i>
Nhược điểm
Mật độ sử dụng bộ nhớ của danh sách liên kết không tối
ưu tuyệt đối (<100%)
Việc truy xuất và tìm kiếm các phần tử trong danh sách liên
kết mất nhiều thời gian vì phải duyệt tuần tự qua các phần
tử trong danh sách.
Bộ nhớ cần nhiều vì phải lưu thêm phần tử liên kết, nếu
vùng dữ liệu là lớn thì tỷ lệ mức sử dụng bộ nhớ là cao.
Ưu điểm
86
<i><b>5.1. Hàng đợi (Queue)</b></i>
<i><b>5.2. Ngăn xếp (Stack)</b></i>
<i><b>5.1. Hàng đợi (Queue)</b></i>
Hàng đợi là một danh sách mà trong đó thao tác thêm 1 phần
tử vào trong danh sách được thực hiện 1 đầu này và lấy 1
phần tử trong danh sách lại thực hiện bởi đầu kia.
Các phần tử đưa vào trong hàng đợi trước sẽ được lấy ra
trước, phần tử đưa vào trong hàng đợi sau sẽ được lấy ra
sau.
Hàng đợi còn được gọi là danh sách FIFO List và cấu trúc dữ
liệu này còn được gọi cấu trúc FIFO (First In First Out)
Có nhiều cách biểu diễn hàng đợi: dùng <i>danh sách đặc</i> hoặc
88
<i><b>5.1.1. Cấu trúc dữ liệu biểu diễn cho hàng đợi</b></i>
Biểu diễn và tổ chức hàng đợi bằng danh sách đặc và danh
sách liên kết đơn được quản lý bởi 2 phần tử đầu và cuối
Cấu trúc dữ liệu biểu diễn hàng đợi bằng danh sách đặc
typedef struct QC
{ int Len;
int Front, Rear;
T * List;
} CQUEUE;
<i><b>5.1.1. Cấu trúc dữ liệu biểu diễn cho hàng đợi (tt)</b></i>
Cấu trúc dữ liệu biểu diễn hàng đợi bằng danh sách liên kết
typedef struct QElement
{ T Key;
QElement *Next;
} QOneElement;
typedef QElement *QType;
typedef struct QPElement
{ QType Font;
90
<i><b>5.1.2. Các thao tác trên hàng đợi tổ chức bằng </b><b>danh sách đặc</b></i>
a. Khởi tạo hàng đợi (Initialize)
b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (Add)
<i><b>5.1.2.a. Khởi tạo hàng đợi (tổ chức bằng </b><b>danh sách đặc</b><b>)</b></i>
B1: CQList.Len = Length
B2: CQList.List = new T[Length]
B3: IF(CQList.List == NULL)
Thực hiện BKT
92
<i><b>5.1.2.a. Khởi tạo hàng đợi (tổ chức bằng </b><b>danh sách đặc</b><b>)</b></i>
Cài đặt thuật toán
T * CQInitialize (CQUEUE & QList, int Length)
{
QList.Len = Length;
QList.List = new T[Length];
if (QList.List == NULL)
return (NULL);
QList.Front = QList.Rear =-1;
return (QList.List);
<i><b>5.1.2.b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (tổ chức bằng </b><b>danh sách đặc</b><b>)</b></i>
Thuật toán
// nếu hàng đợi đã bị đầy
B1: IF(CQList.Front ==1 AND CQList.Rear == CQList.Len)
Thực hiện BKT
B2: IF(CQList.Rear+1 == CQList.Front)
Thực hiện BKT
B3: IF(CQList.Front = 0) // nếu hàng đợi rỗng
CQList.Front = 1
B4: IF(CQList.Rear = CQList.Len)
CQList.Rear = 1
94
<i><b>5.1.2.b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (tổ chức bằng </b><b>danh sách đặc</b><b>)</b></i>
Cài đặt thuật toán
int CQAdd(CQUEUE & QList, T NewData)
{ if (QList.Front == 0 && QList.Rear == QList.Len -1)
return (-1);
if (QList.Rear +1 == QList.Front)
return (-1);
if (QList.Front == -1)
QList.Front =0
if (QList.Rear == QList.Len)
QList.Rear = 0;
else
QList.Rear += 1;
QList.List[QList.Rear] = NewData
return (QList.Rear );
<i><b>5.1.2.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (tổ </b></i>
<i><b>chức bằng </b><b>danh sách đặc</b><b>)</b></i>
B1: IF (CQList.Front = 0)
Thực hiện BKT
B2: Data = CQList.List[CQList.Front]
B3: IF(CQList.Rear == CQList.Front)
B3.1: CQList.Rear = CQList.Front = 0
B3.2: Thực hiện BKT
B4: IF (CQList.Front = CQList.Len)
CQList.Front = 1
96
<i><b>5.1.2.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (tổ chức bằng </b></i>
<i><b>danh sách đặc</b><b>)</b></i>
Cài đặt thuật toán
int CQGet(CQUEUE & QList, T &Data)
{ if (QList.Front == -1)
return (-1);
Data = QList.List[QList.Front];
if (QList.Front == QList.Rear)
{ QList.Front = QList.Rear = -1;
return (1);
}
if (QList.Front == QList.Len -1)
QList.Front = 0;
else
QList.Front += 1;
return (1);
<i><b>5.1.2.d. Hủy hàng đợi (tổ chức bằng </b><b>danh sách đặc</b><b>)</b></i>
Hủy bộ nhớ cấp phát cho hàng đợi
void CQDelete(CQUEUE & QList)
{
delete QList.List;
return;
98
<i><b>5.1.3. Các thao tác trên hàng đợi tổ chức bằng </b><b>danh sách liên </b></i>
a. Khởi tạo hàng đợi (Initialize)
b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (Add)
<i><b>5.1.3.a. Khởi tạo hàng đợi (dùng </b><b>danh sách liên kết đơn</b><b>)</b></i>
Tương tự với danh sách liên kết đơn, hàm khởi tạo thực hiện gán
con trỏ Front và Rear về NULL
SQUEUE SQInitialize (SQUEUE &QList)
{
QList.Front = QList.Rear = NULL;
return (QList);
100
<i><b>5.1.3.b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (dùng </b><b>danh sách liên kết </b></i>
<i><b>đơn</b><b>)</b></i>
Thêm phần tử vào sau phần tử Rear (Thêm vào cuối danh sách
liên kết)
Giả sử dữ liệu đưa vào hàng đợi là NewData
B1: NewElement = SLLCreateNode(NewData)
Thực hiện BKT
B3: IF (SQList.Front == NULL) // hàng đợi dang rỗng
B3.1: SQList.Front = SQList.Rear = NewElement
B3.2: Thực hiện BKT
B4: SQList.Rear->Next = NewElement
B5: SQList.Rear = NewElement
<i><b>5.1.3.b. Thêm 1 phần tử vào hàng đợi (dùng </b><b>danh sách liên kết đơn</b><b>)</b></i>
Cài đặt thuật toán:
QType SQAdd(SQUEUE &Qlist, T NewData)
{ QType NewElement = SLLCreateNode(NewData)
if (NewElement == NULL)
return (NULL);
if (QList.Front == NULL)
QList.Front = QList.Rear = NewElement;
else
102
<i><b>5.1.3.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (dùng </b></i>
<i><b>danh sách liên kết đơn</b><b>)</b></i>
Lấy nội dung thành phần dữ liệu của phần tử ở địa chỉ Front ra
biến Data và tiến hành hủy phần tử này
B1: IF (SQList.Front == NULL) // nếu hàng đợi bị rỗng
Thực hiện BKT
B2: TempElement = SQList.Front;
B3: SQList.Front = SQList.Front ->Next
B4: TempElement ->Next = NULL
B5: Data = TempElement ->Key
B6: IF (SQList.Front == NULL)
<i><b>5.1.3.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong hàng đợi ra xử lý (dùng </b><b>danh </b></i>
<i><b>sách liên kết đơn</b><b>) </b></i>Cài đặt thuật toán
int SQGet (SQUEUE &QList, T &Data)
{ if (QList.Front = NULL)
return (-1);
QType TempElement = QList.Front;
QList.Front = QList.Front ->Next;
TempElement ->Next = NULL;
Data = TempElement ->Next ;
if (QList.Front = NULL)
104
<i><b>5.1.3.d. Hủy hàng đợi (dùng </b><b>danh sách liên kết đơn</b><b>)</b></i>
void SQQueue (SQUEUE &QList)
{
QList.Rear = NULL;
while (QList.Front != NULL)
{
QType TempElement = QList.Front;
TempElement ->Next = NULL;
delete TempElement;
}
Ngăn xếp là một danh sách mà trong đó thao tác trên 1 phần tử
vào trong ngăn xếp và thao tác lấy ra một phần tử được thực
hiện 1 đầu.
Các phần tử được đưa vào ngăn xếp sau cùng sẽ được lấy ra
trước tiên, phần tử được đưa vào trước tiên sẽ được lấy ra
sau cùng.
Ngăn xếp được gọi là danh sách vào sau ra trước LIFO, cấu trúc
dữ liệu này được gọi là cấu trúc LIFO.
<i>5.2.1. Cấu trúc dữ liệu</i>
106
<i>5.2.1. Cấu trúc dữ liệu</i>
Biểu diễn và tổ chức bằng danh sách đặc
typedef struct SC
{ int Size;
int SP;
T * List;
} CSTACK;
CSTACK CSList;
Biểu diễn và tổ chức bằng danh sách liên kết
typedef struct SElement
{ T Key;
SElement *Next;
} SOneElement;
<i>5.2.2. Các thao tác trên ngăn xếp tổ chức bằng danh sách đặc</i>
<i>5.2.2.a. Khởi tạo ngăn xếp (Initialize)</i>
<i>5.2.2.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (Push)</i>
108
<i>5.2.2.a. Khởi tạo ngăn xếp (dùng danh sách đặc)</i>
B1: CSList.Size = MaxSize
B2: CSList.List = new T[MaxSize]
B3: IF (CSList.List == NULL)
Thực hiện BKT
B4: CSList.SP = CSList.Size +1
BKT: Kết thúc
T * CSInitialize(CSTACK &SList, int MaxSize)
{ SList.Size = MaxSize;
SList.List = new T[MaxSize];
return (NULL);
SList.SP = SList.Size ;
return (SList.List);
<i>5.2.2.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (dùng danh sách đặc)</i>
B1: IF (CSList.SP == 1)
Thực hiện BKT
B2: CSList.SP
--B3: CSList.List[CSList.SP] = NewData
BKT: Kết thúc
int CSPush(CSTACK &SList, T NewData)
{ if (SList.SP == 0)
110
<i>5.2.2.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong ngăn xếp ra xử lý (dùng danh sách </i>
<i>đặc)</i>
B1: IF (CSList.SP == CSList.Size +!)
Thực hiện BKT
B2: Data = CSList.List[CSList.SP]
B3: CSList.SP++
BKT: Kết thúc
int CSPop(CSTACK &SList, T &Data)
{ if (SList.SP == SList.Size)
return (-1);
Data = SList.List[SList.SP];
SList.SP += 1;
<i>5.2.2.d. Hủy ngăn xếp (dùng danh sách đặc)</i>
int CSDelete(CSTACK &SList)
{
delete SList.SList;
return;
112
<i>5.2.2. Các thao tác trên ngăn xếp tổ chức bằng danh sách liên kết</i>
<i>5.2.3.a. Khởi tạo ngăn xếp (Initialize)</i>
<i>5.2.3.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (Push)</i>
<i>5.2.3.a. Khởi tạo ngăn xếp (dùng danh sách liên kết)</i>
SSTACK SSInitialize (SSTACK &SList)
{ SList = NULL;
114
<i>5.2.3.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (dùng danh sách liên kết)</i>
B1: NewElement = SLLCreateNode(NewData)
B2: if (NewElement == NULL)
Thực hiện BKT
B3: if (SSP == NULL)
B3.1: SSP = NewElement
B3.2: Thực hiện BKT
B4: NewElement ->Next = SSP
B5: SSP = NewElement
<i>5.2.3.b. Thêm 1 phần tử vào ngăn xếp (dùng danh sách liên kết)</i>
SSTACK SSPush (SSTACK &SList, T NewData)
{ SSTACK NewElement = SLLCreateNode(NewData);
if (NewElement == NULL)
return (NULL);
NewElement ->Next = SList;
SList = NewElement;
116
<i>5.2.3.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong ngăn xếp ra xử lý (dùng </i>
<i>danh sách liên kết)</i>
B1: if (SSP == NULL)
Thực hiện BKT
B2: TempElement = SSP
B3: SSP = SSP ->Next
B4: TempElement ->Next = NULL
B5: Data = TempElement->Key
B6: delete
<i>5.2.3.c. Lấy nội dung 1 phần tử trong ngăn xếp ra xử lý (dùng </i>
<i>danh sách liên kết)</i>
int SSPop (SSTACK &SList, T &Data)
{
if (SList == NULL)
return (-1);
SSTACK TempElement = SList;
SList = SList ->Next;
118
<i>5.2.3.d. Hủy ngăn xếp (dùng danh sách liên kết)</i>
void SSDelete (SSTACK &SList)
{
while (SList != NULL)
{ SSTACK TempElement = SList;
SList = SList ->Next;
TempElement ->Next = NULL;
delete TempElement;
<i><b>5.3. Ứng dụng của danh sách hạn chế</b></i>
Hàng đợi dùng trong nhiều trường hợp lưu trữ dữ liệu cần xử
lý tuần tự.
Ngăn xếp dùng trong việc xử lý dữ liệu truy hồi, đặc biệt trong
120
Bài tập chương 4, giáo trình Cấu trúc dữ liệu và giải thuật