Динамичке структуре података и алгоритми

Transcription

1 Динамичке структуре података и алгоритми Променљиве могу да се уведу дефиницијом променљивих и трају (бар) колико и једно извршавање функције у којој су дефинисане На пример, int ip, *p; p=&ip; Променљива може да се креира и у току извршавања функције На пример, p=malloc(sizeof(*p)); Променљива може да се уклони у току извршавања функције, нпр. функцијом void free(void * p).

2 Динамичке структуре података и алгоритми Алокација/деалокација меморије за променљиву у време извршавања програма: динамичка променљива Ако су динамичке променљиве структуре са члановима показивачима на структуре истог типа основ за комплексне и флексибилне динамичке структуре података Користе се за решавање проблема чија димензија није унапред позната

3 Динамичке структуре података: листе Листа је структура која се рекурзивно дефинише као коначни низ атома или листа Атом је елемент неког (произвољног) скупа (и није листа) (i) празан скуп атома (чворова) је листа; (ii) ако је h чвор а t листа, онда је и уређени пар(h; t) листа; h се назива главом а t репом листе (h; t). BNF: < lista > ::= < prazna lista > (< glava>, < rep >) < prazna lista > ::= () < glava > ::= element skupa < rep > ::= < lista >

4 Динамичке структуре података: листе Листа је општа структура Може да представи дрвоидну структуру На пример, аритметички израз a b (c/d + e/f) има дрво:

5 Динамичке структуре података: листе Одговарајуће дрво листе је -> а сама листа:

6 Динамичке структуре података: листе Линеарна листа (линеарно дрво) Скуп који се састоји од n 0 чвороваx[1], x[2],...,x[n] чији је положај линеаран, тј. зна се који је чвор први, који је последњи и који за којим следи Репрезентација: Низ са слободним приступом Динамичка структура са секвенцијалним приступом: повезана листа

7 Динамичке структуре података: једноструко повезана листа Пример: база података о групи људи Особа: структура са члановима име, презиме, брлк и сл.

8 Динамичке структуре података: једноструко повезана листа Ланац повезана листа, помоћу члана показивачког типа:

9 додавање на почетак Променљиве типа osoba немају експлицитно име, обраћамо им се преко показивача који показује на њих

10 додавање на крај Показивач p ( последњи ), и нови показивач np ( нови последњи )

11 питања и одговори 1. Како се додаје нови елемент (нпр. нова особа)? алокација простора, нпр. убацивање елемента на одређено место, нпр.

12 питања и одговори

13 питања и одговори 2. Како се из листе избацује елемент који следи за елементом на који показује показивач p? или Ослобађање простора:

14 питања и одговори

15 питања и одговори

16 питања и одговори 3. Како се приступа појединачном елементу у листи? p=prvi; ако нема лењог израчунавања

17 карактеристике Једноставно и ефикасно уношење Једноставно и ефикасно брисање Неефикасно претраживање

18 специјални случајеви -СТЕК LIFO struktura unošenje (engl. push): izbacivanje elementa (engl. pop): čitanje vrednosti iz vršnog elementa steka: b= vrh >vrednost

19 СТЕК -пример U C-u: struct elsteka { int sadrzaj; struct elsteka *veza; } *vrh; Primer: Napisati funkcije za upis elementa u stek i ispis elementa iz steka, i glavnufunkciju koja, korišćenjem ovih funkcija, učitava sa standardnog ulaza cele brojeve (do pojave 0) i ispisuje ih u obrnutom poretku na standardni izlaz.

20 СТЕК -пример /* uistek: upis u stek i ispis iz steka */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> struct elsteka { int sadrzaj; struct elsteka *veza; } *vrh; void upis(int); int ispis(void); int x;

21 СТЕК -пример main() { vrh=null; do { scanf( %d, &x); upis(x); } while(x); do { printf( %d\n, ispis()); } while(vrh! = NULL); }

22 СТЕК -пример void upis(int x) { struct elsteka *p; p=malloc(sizeof(*p)); p >sadrzaj=x; p >veza=vrh; vrh=p; } int ispis(void) { struct elsteka *p; x=vrh >sadrzaj; p=vrh; vrh=vrh >veza; free(p); return(x);}

23 специјални случајеви -РЕД FIFO struktura stajanje u red izlazak iz reda čitanje vrednosti sa počcetka reda: b=vrh >vrednost.

24 РЕД -пример U C-u: struct elreda { int sadrzaj; struct elreda *veza; } *vrh, *kraj; Primer: Napisati funkcije za upis elementa u red i ispis elementa iz reda, i glavnu funkciju koja, korišćenjem ovih funkcija, učitava cele brojeve sa standardnog ulaza (bar 1, do pojave 0) i ispisuje ih u istom poretku na standardni izlaz.

25 РЕД -пример /* uired: upis u red i ispis iz reda */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> struct elreda { int sadrzaj; struct elreda *veza; } *vrh, *kraj; void upis(int); int ispis(void); int x;

26 РЕД -пример main() { vrh=null; kraj=null; do { scanf( %d, &x); upis(x); } while(x); do { printf( %d\n, ispis()); } while(vrh! = kraj); }

27 РЕД -пример void upis(int x) { struct elreda *p; p=malloc(sizeof(*p)); p >sadrzaj=x; p >veza=null; if(vrh! =NULL) kraj >veza=p; else vrh=p; kraj=p; } int ispis(void) { struct elreda *p; x=vrh >sadrzaj; p=vrh; vrh=vrh >veza; free(p); return(x);}

28 Двоструко повезана листа Фиктивни чвор

29 Двоструко повезана листа U C-u: struct element { int sadrzaj; struct element *lveza, *dveza; } *levi, *desni, *p, *x;

30 Двоструко повезана листа Уношење: слева: (1) p=malloc(sizeof( p)); (2) p >lveza = x >lveza; (3) p >dveza = x; (4) (x >lveza) >dveza = p; (5) x >lveza = p; здесна: (1) p=malloc(sizeof( p)); (2) p >lveza = x; (3) p >dveza = x >dveza; (4) (x >dveza) >lveza = p; (5) x >dveza = p;

31 Двоструко повезана листа Уклањање: (x >lveza) >dveza = x >dveza; (x >dveza) >lveza = x >lveza; free(x);