Привет, сегодня поговорим про представление разреженного массива в виде связного списка на е языка си, обещаю рассказать все что знаю. Для того чтобы лучше понимать что такое представление разреженного массива в виде связного списка на е языка си , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Структуры данных.

Представление разреженного массива в виде связного списка

При реализации разреженного массива с помощью связанного списка первым делом необходимо создать структуру, содержащую следующие элементы:

• Хранимые в ячейке данные
• Логическая позиция ячейки в массиве
• Ссылки на предыдущий и следующий элементы

Каждая новая структура помещается в список так, что элементы остаются упорядоченными по индексу в массиве. Доступ к массиву производится путем перехода по ссылкам.

Например, в качестве носителя элемента разреженного массива в электронной таблице можно использовать следующую структуру:

struct cell {
  char cell_name[9];  /* имя ячейки, напр., A1, B34 */
  char  formula[128]; /* информация, напр., 10/B2 */
  struct cell *next;  /* указатель на следующую запись */
  struct cell *prior; /* указатель на предыдущую запись */
} ;

Поле cell_name содержит строку, соответствующую имени ячейки, например, А1, В34 или Z19. Строковое поле formula хранит формулу (данные) из соответствующей ячейки таблицы.

Полная программа обработки электронных таблиц была бы слишком большой^[1], чтобы использовать ее в качестве примера. Вместо этого в данной главе рассмотрены ключевые функции, обеспечивающие реализацию разреженного массива на основе связанного списка. Следует помнить, что существует очень много способов реализации программы обработки электронных таблиц. Показанные здесь функции и структура данных — лишь примеры приемов работы с разреженными массивами.

Следующие глобальные переменные указывают на начало и конец связанного списка:

struct cell *start = NULL; /* первый элемент списка */
struct cell *last = NULL;  /* последний элемент списка */

В большинстве электронных таблиц при вводе формулы в ячейку создается новый элемент разреженного массива. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Если электронная таблица построена на основе связанного списка, этот элемент вставляется в список с помощью функции, аналогичной функции dls_store(), приведенной в главе 22. Помните, что список упорядочен по именам ячеек; например, А12 предшествует А13 и т.д.

/* Вставка ячеек в упорядоченный список. */
void dls_store(struct cell *i, /* указатель на вставляемую ячейку */
               struct cell **start, 
               struct cell **last) 
{
  struct cell *old, *p;

  if(!*last) { /* первый элемент в списке */
    i->next = NULL;
    i->prior = NULL;
    *last = i;
    *start = i;
    return;
  }

  p = *start; /* начать с головы списка */

  old = NULL;
  while(p) {
    if(strcmp(p->cell_name, i->cell_name) < 0){
      old = p;
      p = p->next;
    }
    else { 
      if(p->prior) { /* это элемент из середины */
        p->prior->next = i;
        i->next = p;
        i->prior = p->prior;
        p->prior = i;
        return;
      }
      i->next = p; /* новый первый элемент */
      i->prior = NULL;
      p->prior = i;
      *start = i;
      return;
    }
  }
  old->next = i; /* вставка в конец */
  i->next = NULL;
  i->prior = old;
  *last = i;
  return;
}

В приведенной выше функции параметр i — указатель на новую вставляемую ячейку. Параметры start и last являются соответственно указателями на указатели на начало и конец списка.

Нижеследующая функция deletecell() удаляет из списка ячейку, имя которой передается в качестве параметра.

void deletecell(char *cell_name,
            struct cell **start,
            struct cell **last)
{
  struct cell *info;

  info = find(cell_name, *start);
  if(info) {
    if(*start==info) {
      *start = info->next;
      if(*start) (*start)->prior = NULL;
      else *last = NULL;
    }
    else {
      if(info->prior) info->prior->next = info->next;
      if(info != *last)
          info->next->prior = info->prior;
      else
        *last = info->prior;
    }
    free(info); /* освободить системную память */
  }
}

Последняя функция, которая понадобится для реализации разреженного массива на основе связанного списка — это функция find(), находящая указанную ячейку. Для нахождения ячейки данной функции приходится выполнять линейный поиск, но, как было показано в главе 21, среднее количество сравнений при линейном поиске равно n/2, где n — количество элементов в списке. Ниже приведен текст функцииfind():

struct cell *find(char *cell_name, struct cell *start)
{
  struct cell *info;

  info = start;
  while(info) {
    if(!strcmp(cell_name, info->cell_name)) return info;
    info = info->next; /* перейти к следующей ячейке */
  }
  printf("Ячейка не найдена.\n");
  return NULL; /* поиск неудачный */
}

Анализ метода представления в виде связного списка

Принципиальное преимущество метода реализации разреженного массива с помощью связанного списка заключается в том, что он позволяет эффективно использовать память — место выделяется только для тех элементов массива, которые действительно содержат информацию. Кроме того, он прост в реализации. Тем не менее, у этого метода есть один большой недостаток: для доступа к ячейкам в нем применяется линейный поиск. Причем процедура сохранения ячейки также использует линейный поиск, чтобы найти место вставки нового элемента. Эти проблемы можно разрешить, построив разреженный массив на основе двоичного дерева, как показано ниже.

^[1]Многие пользователи шутят, что сама Microsoft не знает, сколько же точно занимает ее Excel. Конечно, это только шутка, но лично я иногда думаю, что в ней 100 % правды.

Надеюсь, эта статья про представление разреженного массива в виде связного списка на е языка си, была вам полезна, счастья и удачи в ваших начинаниях! Надеюсь, что теперь ты понял что такое представление разреженного массива в виде связного списка на е языка си и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Структуры данных