1.Организация доступа по имени
Структура памяти
- Для чтения или записи значения необходимо указать адрес элемента памяти, для человека более привычный способ указания данных - имя.
Структура данных
- Понятие таблицы
- Пусть
К- множество имен А- множество адресов- Отношение “иметь имя” есть функция
f:К->А
Возможные задания f(возможный способ - табличное задание функции):
- Таблица-последовательность строк(записей)
- Запись может состоять из нескольких полей
- Одно из полей должно задавать имя записи(ключ),остальные поля образуют тело записи.
Операции под таблицей:
- поиск записей по ключу
- вставка новой записи
- удаление записи
Таблица - динамическая структура данных.
Базисное множество - семейство линейных структур из записей, базисное отношение включения определяется операциями вставки и удаления записей.
Варианты расширения понятия таблицы:
- наличие нескольких ключей
- доступ по телу записей
- сложные запросы для поиска
- дополнительные операции
Принцип реализации таблиц:
- операции над таблицей не определяются(не предполагают) тот или иной порядок размещения записей в памяти ЭВМ
- реализация таблицы должна способствовать быстрому выполнению операций(в основном доступа)
- свобода в размещении записей позволяет разработать несколько способов организации таблиц
Введение различных способов предполагает явное или неявное существование разных типов ситуаций при использовании таблиц.
По организации способа доступа таблицы делятся на следующие категории:
- просматриваемые таблицы
- упорядоченные таблицы
- таблицы прямого доступа
- перемешанные(хэш) таблицы
Просматриваемые таблицы
Порядок расположения элементов никак не связан со значениями ключей. Поэтому поиск элемента по ключу осуществляется обычным просмотром всех элементов таблицы, начиная с первого и до искомого
- если он есть в таблице
- тогда поиск заканчивается успешно
- или до конца таблицы
- тогда поиск заканчивается неуспешно
| Ключ | Информация |
|---|---|
| 08 | ... |
| 33 | ... |
| 47 | ... |
| 25 | ... |
| 18 | ... |
- При отображении просматриваемой таблицы списком не играет роли, какую – статическую или динамическую – таблицу использовать
- Структура элемента таблицы (списка) будет одинакова
- При включении в таблицу новый элемент может быть размещен в любом месте таблицы (списка)
- Если некоторый элемент удаляется из списка, действия, выполняемые при этом, могут быть разными в зависимости от того, какой элемент удаляется
- Если удаляется первый элемент списка, в этом случае должен быть модифицирован указатель на начало списка (таблицы)
- Если же удаляется некоторый элемент из середины списка, тогда модифицируется поле указателя предыдущего элемента
Таким образом, при удалении элемента надо:
- иметь доступ к предшествующему элементу списка
- различать вид предшествующего элемента.
Поскольку операция поиска возвращает искомый элемент и не сообщает о месте его размещения в списке, при реализации операции удаления элемента из списка приходится либо
- повторять поиск элемента
- либо (b) следует несколько изменить реализацию операции поиска.
- Способ (b) удобно реализуется средствами языка С/С++
Алгоритм удаления элемента из просматриваемой таблицы-списка по варианту a) приведен на рисунке.
- В приведенном алгоритме отдельно рассматриваются удаление первого и промежуточного элементов таблицы, поскольку это приводит к необходимости модифицировать разные структуры
- указатель на начало таблицы при удалении первого элемента и поле указателя в элементе списка при удалении промежуточного элемента
- В результате в блоке C2 сравниваются ключи первого элемента таблицы и удаляемого элемента и, при их совпадении, в блоке D2 переопределяется указатель на начало таблицы.
- Если удаляется не первый элемент, осуществляется в цикле (блоки C3, D3, E3) поиск удаляемого элемента
- При этом используются два указателя – на текущий (cur) и на предыдущий (prev) элементы таблицы
- При совпадении ключей переопределяется поле ссылки в предыдущем элементе (на который указывает prev), в результате чего элемент удаляется из таблицы-списка
Текст программы, соответствующий приведенному алгоритму
struct Item
{
int key;
Type info;
Item *next;
};
Item *ptab; /*указатель на начало таблицы */
int del1(int k)
{
Item *cur, *prev;
cur = ptab;
/*проверяем, есть ли в таблице элементы */
if(!cur)
return -1; /*таблица пуста – отказ */
/*возможно, требуется удалить первый элемент таблицы */
if(cur->key == k)
{
/* удаляем первый элемент */
ptab = cur->next;
delInfo(cur->info);
delete cur;
return 0;
}
/* ищем удаляемый элемент среди других элементов таблицы */
while(cur->next)
{
/* есть другие элементы */
prev = cur;
cur = cur->next;
if(cur->key == k)
{
/* нашли элемент, который надо удалить */
prev->next = cur->next;
delInfo(cur->info);
delete cur;
return 0;
}
}
/* естественный выход из цикла – в таблице нет элемента с ключом k */
return -1;
}