Задача этой книги дать краткое и четкое изложение языка С++ в соответствии со стандар том iso/iec 14882. Она предназначена для студентов, изучающих язык «с нуля»

Динамические структуры данных

Ëþáaя ïðîãðaììa ïðåäíaçía÷åía äëя îáðaáîòêè äaííûõ, îò ñïîñîáa îðãaíèçaöèè êîòîðûõ çaâèñяò aëãîðèòìû ðaáîòû, ïîýòîìó âûáîð ñòðóêòóð äaííûõ äîëæåí ïðåäøåñòâîâaòü ñîçäaíèþ aëãîðèòìîâ. Âûøå áûëè ðaññìîòðåíû ñòaíäaðòíûå ñïîñîáû îðãaíèçaöèè äaííûõ, ïðåäîñòaâëяåìûå яçûêîì C++, — îñíîâíûå è ñî- ñòaâíûå òèïû. Íaèáîëåå ÷añòî â ïðîãðaììaõ èñïîëüçóþòñя ìaññèâû, ñòðóêòóðû è èõ ñî÷åòaíèя, íaïðèìåð, ìaññèâû ñòðóêòóð, ïîëяìè êîòîðûõ яâëяþòñя ìaññèâû è ñòðóêòóðû.
Ïaìяòü ïîä äaííûå âûäåëяåòñя ëèáî ía ýòaïå êîìïèëяöèè (â ýòîì ñëó÷aå íåîá- õîäèìûé îáúåì äîëæåí áûòü èçâåñòåí äî ía÷aëa âûïîëíåíèя ïðîãðaììû, òî åñòü çaäaí â âèäå êîíñòaíòû), ëèáî âî âðåìя âûïîëíåíèя ïðîãðaììû ñ ïîìîùüþ îïå- ðaöèè new èëè ôóíêöèè mallOC (íåîáõîäèìûé îáúåì äîëæåí áûòü èçâåñòåí äî ðañïðåäåëåíèя ïaìяòè). Â îáîèõ ñëó÷aяõ âûäåëяåòñя íåïðåðûâíûé ó÷añòîê ïa- ìяòè.
Åñëè äî ía÷aëa ðaáîòû ñ äaííûìè íåâîçìîæíî îïðåäåëèòü, ñêîëüêî ïaìяòè ïî- òðåáóåòñя äëя èõ õðaíåíèя, ïaìяòü âûäåëяåòñя ïî ìåðå íåîáõîäèìîñòè îòäåëü- íûìè áëîêaìè, ñâяçaííûìè äðóã ñ äðóãîì ñ ïîìîùüþ óêaçaòåëåé. Òaêîé ñïîñîá îðãaíèçaöèè äaííûõ íaçûâaåòñя äèíaìè÷åñnèìè ñòðónòóðaìè äaííûõ, ïîñêîëü- êó èõ ðaçìåð èçìåíяåòñя âî âðåìя âûïîëíåíèя ïðîãðaììû. Èç äèíaìè÷åñêèõ ñòðóêòóð â ïðîãðaììaõ ÷aùå âñåãî èñïîëüçóþòñя ëèíåñíûå ñïèñnè, ñòånè, î÷åðåäè è áèíaðíûå äåðåâüя. Îíè ðaçëè÷aþòñя ñïîñîáaìè ñâяçè îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ è äîïóñòèìûìè îïåðaöèяìè. Äèíaìè÷åñêaя ñòðóêòóða ìîæåò çaíèìaòü íåñìåæíûå ó÷añòêè îïåðaòèâíîé ïaìяòè.
Äèíaìè÷åñêèå ñòðóêòóðû øèðîêî ïðèìåíяþò è äëя áîëåå ýôôåêòèâíîé ðaáîòû ñ äaííûìè, ðaçìåð êîòîðûõ èçâåñòåí, îñîáåííî äëя ðåøåíèя çaäa÷ ñîðòèðîâêè, ïîñêîëüêó óïîðяäî÷èâaíèå äèíaìè÷åñêèõ ñòðóêòóð íå òðåáóåò ïåðåñòaíîâêè ýëå- ìåíòîâ, a ñâîäèòñя ê èçìåíåíèþ óêaçaòåëåé ía ýòè ýëåìåíòû. Íaïðèìåð, åñëè â ïðîöåññå âûïîëíåíèя ïðîãðaììû òðåáóåòñя ìíîãîêðaòíî óïîðяäî÷èâaòü áîëü- øîé ìaññèâ äaííûõ, èìååò ñìûñë îðãaíèçîâaòü åãî â âèäå ëèíåéíîãî ñïèñêa. Ïðè

ðåøåíèè çaäa÷ ïîèñêa ýëåìåíòa â òåõ ñëó÷aяõ, êîãäa âaæía ñêîðîñòü, äaííûå ëó÷- øå âñåãî ïðåäñòaâèòü â âèäå áèíaðíîãî äåðåâa.

Ýëåìåíò ëþáîé äèíaìè÷åñêîé ñòðóêòóðû äaííûõ ïðåäñòaâëяåò ñîáîé ñòðóêòóðó (â ñìûñëå struCt), ñîäåðæaùóþ ïî êðaéíåé ìåðå äâa ïîëя: äëя õðaíåíèя äaííûõ è äëя óêaçaòåëя. Ïîëåé äaííûõ è óêaçaòåëåé ìîæåò áûòü íåñêîëüêî. Ïîëя äaí- íûõ ìîãóò áûòü ëþáîãî òèïa: îñíîâíîãî, ñîñòaâíîãî èëè òèïa óêaçaòåëü. Îïèña- íèå ïðîñòåéøåãî ýëåìåíòa (êîìïîíåíòû, óçëa) âûãëяäèò ñëåäóþùèì îáðaçîì:
struCt NOde{
Data d; // òèï äaííûõ Data äîëzåí áûòü îïðåäåëåí ðaíåå NOde *p;
};
Ðaññìîòðèì ðåaëèçaöèþ îñíîâíûõ îïåðaöèé ñ äèíaìè÷åñêèìè ñòðóêòóðaìè äaí- íûõ (â äaëüíåéøåì áóäåò ïðèâåäåí ïðèìåð ðåaëèçaöèè ñïèñêa â âèäå øaáëîía êëañña, ñì. ñ. 211).