Фундаментальные алгоритмы и структуры данных в Delphi

{установить курсор в позицию с заданным индексом}

sllPositionAtNth(aIndex);

{удалить элемент в позиции курсора}

DeleteAtCursor;

end;

function TtdSingleLinkList.First : pointer;

begin

{установить курсор на первый узел}

SllPositionAtNth(0);

{вернуть данные с позиции курсора}

Result := FCursor^.slnData;

end;

procedure TtdSingleLinkList.Insert(aIndex : longint; aItem : pointer);

begin

{установить курсор в позицию с заданным индексом}

sllPositionAtNth(aIndex);

{вставить элемент в позицию курсора}

InsertAtCursor(aItem);

end;

function TtdSingleLinkList.Last : pointer;

begin

{установить курсор в позицию с заданным индексом}

sllPositionAtNth(pred(Count));

{вернуть данные с позиции курсора}

Result := FCursor^.slnData;

end;

function TtdSingleLinkList.sllGetItem(aIndex : longint): pointer;

begin

{установить курсор в позицию с заданным индексом}

sllPositionAtNth(aIndex);

{вернуть данные с позиции курсора}

Result := FCursor^.slnData;

end;

procedure TtdSingleLinkList.sllSetItem(aIndex : longint; aItem : pointer);

begin

{установить курсор в позицию с заданным индексом}

sllPositionAtNth(aIndex);

{если возможно удалить заменяемые данные, удалить их}

if Assigned(FDispose) and (aItem <> FCursor^.sInData) then

FDispose(FCursor^.slnData);

{заменить данные}

FCursor^.slnData := aItem;

end;

Теперь нам осталось рассмотреть еще несколько методов, которые по разным причинам реализованы в соответствие с главными принципами. Метод Add добавляет элемент в конец связного списка. Код поиска последнего узла достаточно прост и имеет смысл реализовать его в коде самого метода. В эту группу входит и метод IndexOf. Поиск заданного элемента с помощью этого метода можно организовать только в коде самого метода. После написания кода метода IndexOf реализация Remove становиться предельно простой.

Листинг 3.12. Методы Add, IndexOf и Remove

function TtdSingleLinkList.Add(aItem : pointer): longint;

var

WorkCursor : PslNode;

WorkParent : PslNode;

begin

{для увеличения быстродействия используются локальные переменные}

WorkCursor :=FCursor;

WorkParent :=FParent;

{перешли в конец связного списка}

while (WorkCursor <> nil) do

begin

WorkParent := WorkCursor;

WorkCursor := WorkCursor^.slnNext;

end;

{перенести реальный курсор}

FParent := WorkParent;

FCursor := nil;

FCursorIx := Count;

Result := Count;

{вставить элемент в позицию курсора}

InsertAtCursor(aItem);

end;

function TtdSingleLinkList.IndexOf(aItem : pointer): longint;

var

WorkCursor : PslNode;

WorkParent : PslNode;

WorkCursorIx : longint;

begin

{установить рабочий курсор на первый узел (если таковой существует)}

WorkParent := FHead;

WorkCursor := WorkParent^.slnNext;

WorkCursorIx := 0;

{идти по списку в поисках требуемого элемента}

while (WorkCursor <> nil) do

begin

if (WorkCursor^.slnData = aItem) then begin

{требуемый элемент найден; записать результат; установить реальный курсор в позицию рабочего курсора}

Result := WorkCursorIx;

FCursor := WorkCursor;

FParent := WorkParent;

FCursorIx := WorkCursorIx;

Exit;

end;

{перешли к следующему узлу}

WorkParent := WorkCursor;

WorkCursor := WorkCursor^.slnNext;

inc(WorkCursorIx);

end;

{требуемый элемент не найден}

Result := -1;

end;

procedure TtdSingleLinkList.Remove(aItem : pointer);

begin

if (IndexOf (aItem) <> -1) then

DeleteAtCursor;

end;

Полный код класса TtdSingleLinkList можно найти на Web-сайте издательства, в разделе материалов. После выгрузки материалов отыщите среди них файл TDLnlLst.pas.

Только что написанный нами класс обладает максимально возможной эффективностью. Узлы распределяются блоками. Определяющим фактором эффективности перехода от одного узла к другому, в общем случае, является скорость работы операционной системы по листанию страниц виртуальной памяти, но очевидно, что она будет зависеть от схемы использования связного списка. Если вставки и удаления элементов выполняются в случайном порядке, узлы будут разбросаны по различным страницам памяти. Как и в случае с классом TList, данные, на которые указывают ссылки каждого узла, будут находиться в разных участках памяти. Но здесь, к сожалению, мы ничего поделать не можем.

Двухсвязные списки

После достаточно подробных исследований односвязных списков можно переходить к рассмотрению двухсвязных списков. Как и в случае с односвязными списками, здесь имеется набор связанных между собой узлов, но помимо ссылки на следующий узел существует ссылка и на предыдущий узел:

type

PSimpleNode = ^TSimpleNode;

TSimpleNode = record

Next : PSimpleNode;

Prior : PSimpleNode;

Data : SomeDataType;

end;

Таким образом, двухсвязный список позволяет двигаться по узлам не только вперед, по ссылкам Next, но и назад, по ссылкам Prior. Схематично двухсвязный список показан на рис. 3.4.

Рисунок 3.4. Двухсвязный список

Вставка и удаление элементов в двухсвязном списке