Освой самостоятельно С++ за 21 день.
Шрифт:
• Однонаправленные списки.
• Двунаправленные списки.
• Деревья.
В однонаправленных связанных списках каждый узел указывает на следующий узел только в одном направлении. Движение по узлам в обратном направлении невозможно. Чтобы найти нужный узел, следует начать с первого узла и двигаться от узла к узлу, подобно кладоискателю, действующему согласно указаниям карты поиска сокровищ: "...от большого камня иди к старому дубу, сделай три шага на восток и начинай копать..." Двунаправленные списки позволяют осуществлять движение в обоих
Общие представления о связанных списках
В данном разделе обсуждаются основные моменты создания сложных структур и, что еще более важно, возможности использования в больших проектах наследования, полиморфизма и инкапсуляции.
Делегирование ответственности
Основная идея объектно-ориентированного программирования состоит в том, что каждый объект специализируется в выполнении определенных задач и передает другим объектам ответственность за выполнение тех задач, которые не соответствуют их основному предназначению.
Примером реализации этой идеи в технике может быть автомобиль. Назначение двигателя — вырабатывать свободную энергию. Распределение энергии уже не входит в круг задач двигателя. За это ответственна трансмиссия. И в конце концов, движение автомобиля за счет отталкивания от дороги осуществляется с помощью колес, а двигатель и трансмиссия принимают в этом деле существенное, но косвенное участие.
Хорошо сконструированная машина состоит из множества деталей с четким распределением функций и структурным взаимодействием между ними, обеспечивающим решение сложных задач. Так же должна выглядеть хорошо написанная программа: каждый класс вплетает свою нить, а в результате получается шикарный персидский ковер.
Рис. 12.5. Связанные списки
Компоненты связанных списков
Связанный список состоит из узлов. Узлы представляют собой абстрактные классы. В нашем примере для построения связанного списка используются три подтипа данных. Один узел будет представлять голову связанного списка и отвечать за его инициализацию. Попробуйте догадаться сами, за что отвечает хвостовой узел. Между ними могут быть представлены (либо могут отсутствовать) один или несколько промежуточных узлов, которые отвечают за обработку данных, переданных в список.
Обратите внимание, что данные списка и сам список — это не одно и то же. В списке могут быть представлены данные любого типа, но связываются друг с другом не данные,
Выполняемой части программы ничего не известно об узлах, она работает со связанным списком как с единым целым. В то же время функциональная нагрузка на список как таковой весьма ограничена — он просто распределяет ответственность за выполнение задач между узлами.
В листинге 12.13 рассматривается пример программы со связанным списком, а затем детально анализируется ее работа.
Листинг 12.13. Связанный список
0: // **********************************************
1: // Листинг 12.13.
2: //
3: // ЦЕЛЬ: Показать использование связанного списка
4: // ПРИМЕЧАНИЯ:
5: //
6: // Авторское право: Copyright (С) 1998 Liberty Associates, Inc.
7: // Все права защищены
8: //
9: // Показан один из подходов обьектно-ориентированного
10: // программирования по созданию связанных списков.
11: // Список распределяет задачи между узлами,
12: // представляющими собой абстрактные типы данных.
13: // Список состоит из трех узлов: головного,
14: // хвостового и промежуточного. Данные содержит
15: // только промежуточный узел.
16: // Все объекты, используемые в списке, относятся
17: // к классу Data.
18: // **********************************************
19:
20:
21: #include <iostream.h>
22:
23: enum { kIsSmaller, kIsLarger, kIsSame};
24:
25: // Связанный список основывается на обьектах класса Data
26: // Любой класс в связанном списке должен поддерживать два метода:
27: // Show (отображение значения) и Compare (возвращение относительной позиции узла)
28: class Data
29: {
30: public:
31: Data(intval):myValue(val){ }
32: ~Data{ }
33: int Compare(const Data &);
34: void Show { cout << myValue << endl; }
35: private:
36: int myValue;
37: };
38:
39: // Сравнение используется для определения
40: // позиции в списке для нового узла.
41: int Data::Compare(const Data & theOtherData)
42: {
43: if (myValue < theOtherData.myValue)
44: return kIsSmaller;
45: if (myValue > theOtherData.myValue)
46: return kIsLarger;
47: else
48: return kIsSame;
49: }
50:
51: // Объявления
52: class Node;
53: class HeadNode;
54: class TailNode;
55: class InternalNode;
56:
57: // ADT-представление узловых объектов списка.
58: // В каждом производном классе должны быть замещены функции Insert и Show
59: class Node
60: {
61: public:
62: Node{ }
63: virtual ~Node{ }
64: virtual Node * Insert(Data * theData)=0;
65: virtual void Show = 0;
66: private:
67: };