2. ADT List
Unsorted list ADT
- list implementation
- Sorted List
- Circular list
- Doubly linked list
-
8 April 2015
204351 ดรุณี ศมาวรรตกุล
1
Unsorted list ADT
• Specification
ิ ใน list
– ItemType : type ของ สมาชก
ิ ใน list
– index: ตาแหน่งของสมาชก
• Operations
–
–
–
–
–
–
–
createList ()
destroyList ()
isEmpty () : boolean
getlength () : integer
insert (in index:integer, in newItem:ItemType)
remove (in index:integer)
retrieve (in index:integer, out dataItem: ItemType)
• Implementation
– Array
– pointer
8 April 2015
204351 Data Structures
2
Array-based implementation
• Data structure
const int maxList = 100; -- public
typedef int itemType; -- public
itemType items [maxList];-private
int size; -- private
• Operations
ื่ operations
– Public – ชอ
– Private – ชุดคาสงั่ ของแต่ละ operation
8 April 2015
204351 Data Structures
3
Array-based implementation
• Constructor
Size = 0
• insert(int index, itemType newItem)
if (index>=1 and index<=size+1 and
size<=maxList)
{
for (pos=size-1; pos>=index-1; --pos)
items[pos+1] = items[pos];
items[index-1] = newItem;
++size;
}
• getLength()
return size;
8 April 2015
204351 Data Structures
4
Array-based implementation
• remove (int index)
• retrieve(int index, itemType&
dataItem)
8 April 2015
204351 Data Structures
5
Pointer-based implementation
Linked Lists
• Declare node ใน linked list -- private
struct Node
{ itemType item
Node *next;
}; //end struct
int size;
Node *head;
Node
• Allocate node แบบ dynamic
Node *p;
p = new Node;
8 April 2015
204351 Data Structures
6
Pointer-based implementation
• Insert ที่ head
• Insert ทีต
่ าแหน่งใดๆ
• Insert ทีต
่ าแหน่งท ้ายสุด
8 April 2015
204351 Data Structures
7
Pointer-based implementation
•
insert(int index, itemType newItem)
8 April 2015
newLength = getLength() + 1;
if (index>=1 and index<=newLength)
{
newPtr = new Node;
newPtr.item = newItem;
size = newLength;
if (index==1)
{
newPtr.next = head;
head = newPtr;
else
{
Node *prev = find(index-1);
newPtr.next = prev.next;
prev.next = newPtr;
}
}
}
204351 Data Structures
8
Pointer-based implementation
• Find (int index) // find a node at position index
if (index<1 or index>getLength())
return null;
else
{
cur = head;
for (i=1; i<index; ++i)
cur = cur.next;
return cur
8 April 2015
204351 Data Structures
9
Delete Node ออกจาก Linked List
• Delete node แรก
head=head->next;
• Delete node cur ทีอ
่ ยูภ
่ ายใน list
prev->next=cur->next;
• Return deleted node to system
cur->next = NULL;
delete cur;
cur=NULL;
8 April 2015
204351 Data Structures
10
Pointer-based implementation
• remove (int index)
8 April 2015
204351 Data Structures
11
Display contents ใน Linked List
• Traverse operation
cur = head;
while (cur != NULL)
{
cur = cur.next;
print (cur.item);
}
8 April 2015
204351 Data Structures
12
Comparing Array-Based and
Pointer-Based Implementations
• Size
– Array-based : size fixed และต ้องกาหนดล่วงหน ้า
• Storage requirements
– Array-based ใช ้ memory น ้อยกว่า pointer-based
• Access time
– Array-based: constant access time
– Pointer-based: access time ของnode ที่ i ขึน
้ กับi
• Insertion and deletions
– Array-based: ต ้องมีการ shift data
– Pointer-based: ต ้องทา list traversal
8 April 2015
204351 Data Structures
13
Dummy Head Nodes
• Dummy head node
– จะปรากฏอยูเ่ สมอ แม ้ว่า linked list จะ
empty
– Insertion และ deletion algorithms
initialize prev ชไี้ ปที่ dummy head node
มากกว่าทีจ
่ ะเป็ น NULL
8 April 2015
204351 Data Structures
14
ADT sorted list
• Specification
ิ ใน list
– ItemType : type ของ สมาชก
ิ มีการจัดเรียงลาดับตามค่า key
– สมาชก
• operations
–
–
–
–
–
–
–
8 April 2015
createSortedList()
destroySortedList()
sortedIsEmpty(): boolean
sortedGetLength(): integer
sortedInsert(in newItem:itemType)
sortedRemove(in anItem:itemType)
sortedRetrieve(in index:integer, out
dataItem:itemType)
204351 Data Structures
15
Sorted linked list
• การหาตาแหน่งทีจ
่ ะ insert หรือ delete
สาหรับ sorted linked list
• find (itemType newItem)
prev = null;
cur = head;
while(newItem>cur.item and cur!= null)
prev = cur;
cur = cur.next;
8 April 2015
204351 Data Structures
16
Circular Linked Lists
• node สุดท ้าย ชไี้ ปที่ node แรก
• ทุก node มี successor
• ไม่ม ี node ใดใน circular linked list มี
ค่า NULL
circular linked list
8 April 2015
204351 Data Structures
17
Doubly Linked Lists
• แต่ละ node มี pointer ชไี้ ป predecessor
และ successor ของ nodeนัน
้
• Circular doubly linked list
– pre pointer ของ dummy head node ชไี้ ป
ที่ node สุดท ้าย
– next pointer ของ node สุดท ้าย ชไี้ ปที่
dummy head node
– ไม่ต ้องมี special cases สาหรับการ insert
และ delete
8 April 2015
204351 Data Structures
18
Doubly Linked Lists
(a) A circular doubly linked list with a dummy head node
(b) An empty list with a dummy head node
8 April 2015
204351 Data Structures
19
Doubly Linked Lists
• การ delete node cur
(cur->precede)->next = cur->next;
(cur->next)->precede = cur->precede;
• การ insert new nodeไว ้ก่อน node cur
newPtr->next = cur;
newPtr->precede = cur->precede;
cur->precede = newPtr;
newPtr->precede->next = newPtr;
8 April 2015
204351 Data Structures
20
Application: DVD store
• Maintaining an inventory– list of
movies titles
• Each title has the following
information
– title: DVD title
– have_value : number of DVDs currently
in stock
– want_value: number of DVDs that
should be in stock. If have_value <
want_value, more DVDs are order.
8 April 2015
204351 Data Structures
21
Application: Maintaining an
Inventory
• Operations on the inventory
–
–
–
–
List the inventory in alphabetical order by title
Add new title to inventory
Modify want_value for a specified title
Sell DVDs – decrease have_value for specified
title
– Order more DVDs if have_value < want_value
– Find the inventory item associated with title
8 April 2015
204351 Data Structures
22
Application : Polynomial function
• Polynomial linked list
8 April 2015
204351 Data Structures
23