Le strutture dati elementari (II parte)
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Le strutture dati elementari
(II parte)
Gianpiero Cabodi
Dip. Automatica e Informatica
Politecnico di Torino
Nodo
/* tipo per il dato in lista */
typedef ... Item;
/* nodo contenente dato e link */
typedef struct node *link;
struct node {
Item item;
link next;
}
A.A. 2006/2007
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Operazioni
link x;
...
Allocazione nodo x
x = malloc(sizeof *x);
oppure
x = malloc(sizeof(struct node));
item
next
x
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link x, t;
...
Inserire nodo t dopo x in lista concatenata
semplice
t
t->next
x
x->next
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t->next = x->next;
t
t->next
x
x->next
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x->next = t;
t->next
t
x
x->next
A.A. 2006/2007
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link x, t;
...
Cancellare il nodo dopo x in lista
concatenata semplice
x
x->next
t
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t->next
ossia
x->next->next
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x->next = x->next->next;
x->next
x
t
x->next->next;
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link x, t;
...
Inserire nodo t dopo x in lista concatenata
doppia
t
x
x->next
A.A. 2006/2007
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t->next = x->next;
t
t->next
x
x->next
A.A. 2006/2007
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x->next->prev = t;
t
t->next
x->next->prev
x
x->next
A.A. 2006/2007
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x->next = t;
t
x->next->prev
x
x->next
t->next
A.A. 2006/2007
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t->prev = x;
t->prev
t
x->next->prev
x
x->next
t->next
A.A. 2006/2007
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13
link t;
...
Cancellare nodo t in lista concatenata
doppia
t->prev
t
t->next
A.A. 2006/2007
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…
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t->next->prev = t->prev;
t->next->prev
t->prev
t
t->next
A.A. 2006/2007
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…
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t->prev->next = t->next;
t->next->prev
t->prev
t->prev->next
t
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t->next
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…
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Il problema di Giuseppe Flavio
N oggetti sono disposti in cerchio
Si elimina un oggetto ogni M e si richiude il
cerchio
Quale oggetto rimane per ultimo? Con quale
ordine si eliminano gli oggetti?
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Implementazione
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Lista circolare
ogni oggetto connesso a quello
immediatamente a SX
i = i-esimo oggetto
creazione della lista di N oggetti per
inserzione
partendo da 1, contare M-1 oggetti
connettere l’M-1-esimo oggetto con l’M+1esimo, saltando l’M-esimo
terminazione: 1 solo oggetto rimanente.
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Inversione di lista
r: puntatore alla porzione di lista già
invertita (ultimo nodo già sistemato)
y: puntatore alla porzione di lista da
invertire (primo nodo ancora da sistemare)
t: puntatore al nodo successivo al primo
nodo ancora da sistemare (puntato da y)
r
y
t
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Operazioni:
cambiare il link di y in modo che punti a r
avanzamento: spostiamo r su y e y su t
r
y
t
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Inizialmente:
y = x (la lista è ancora tutta da invertire)
r = NULL (la lista già invertita è vuota)
condizione di loop: esiste ancora una
porzione da invertire y != NULL
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Insertion sort su lista
Input: lista non ordinata contenente N
numeri casuali
Output: lista ordinata ottenuta mediante
insertion sort
Lista:
con nodo fittizio in testa (head node), non
contiene dato, solo link al primo nodo
significativo della lista
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Rappresentazioni convenzionali
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lista circolare mai vuota
puntatore in testa, coda a NULL
nodo fittizio in testa, coda a NULL
nodi fittizi in testa e in coda.
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Lista circolare, mai vuota
primo inserimento
inserisci t dopo x
cancella dopo x
ciclo di
attraversamento
testa se un solo
elemento
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head->next = head
t->next = x->next;
x->next = t
x->next = x->next->next
t = head
do { … t = t->next; }
while (t != head);
if (head->next == head)
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Puntatore in testa, coda a NULL
inizializza
inserisci t dopo x
cancella dopo x
ciclo di
attraversamento
testa se vuota
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head = NULL
if (head == NULL)
{head = t;head->next = NULL;}
else {t->next = x->next;
x->next = t;}
t = x->next; x->next = t->next;
for (t = head; t != NULL;
t = t->next )
if (head == NULL)
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Nodo fittizio in testa, coda vuota
inizializza
head = malloc(sizeof *head);
head->next = NULL;
inserisci t dopo x t->next = x->next; x->next = t;
cancella dopo x
t = x->next; x->next = t->next;
ciclo di
for (t = head->next;t != NULL;
attraversamento
t = t->next )
testa se vuota
if (head->next == NULL)
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Nodi fittizi in testa e in coda
inizializza
head = malloc(sizeof *head);
z = malloc(sizeof *z);
head->next = z;
z->next = z;
inserisci t dopo x t->next = x->next; x->next = t;
cancella dopo x
x->next = x->next->next;
ciclo di
for (t = head->next; t != z;
attraversamento
t = t->next; )
testa se vuota
if (head->next == z)
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Interfaccia per liste
Interfaccia
Implementazione
Client (Giuseppe Flavio)
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Stringhe
Importanza
Definizione
Implementazione
con array
Funzioni di libreria
Stringhe e allocazione di memoria
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Operazioni su stringhe
(con array e puntatori)
strlen(a): calcolo lunghezza
for (i=0; a[i]!=’\0’; i++);
return i;
b=a; while(*b++); return b-a-1;
strcpy(a,b): copia
for (i=0; (a[i]=b[i])!=’\0’; i++);
while(*a++=*b++);
Nota: siccome il codice ASCII di ’\0’ è 0, spesso
si usa direttamente 0 come terminatore di
stringa
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strcmp(a,b): confronta
for (i=0; a[i]==b[i]; i++)
if (a[i]==0) return 0;
return a[i]-b[i];
while(*a++ == *b++)
if (*(a-1) == 0) return 0;
return *(a-1) - *(b-1);
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Confronto tra puntatori
if (a==b)
e
if (strcmp(a,b)==0)
hanno due significati diversi:
confronto tra due puntatori a stringhe
confronto tra i contenuti di due stringhe
Ovviamente (a==b)(puntatori coincidenti)
implica contenuti identici, ma il viceversa è falso.
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Ricerca su stringhe
Problema: trovare tutte le occorrenze di una
sottostringa p in una stringa a
Soluzione: doppia iterazione annidata
per ogni carattere a[i] di a
z verifica se a[i] è inizio di una
sottostringa uguale a p
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Stringhe
e allocazione di memoria
Problema
le stringhe hanno dimensione variabile.
Prima di effettuare operazioni che
costruiscono (es. strcpy) o allungano (es.
strcat) stringhe, occorre assicurarsi che
ci sia memoria allocata sufficiente
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Soluzione
Uso di malloc e free
È necessario controllare la dimensione di
un array prima di generarvi una stringa.
Eventualmente riallocare. Tale gestione
può risultare poco trasparente.
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