pekare - KTH

C-programmering ID120V
Stack och Kö
william@kth.se
William Sandqvist william@kth.se

Data i länkad lista
Det är enklast att nå länkade listor från ”ändarna”.
Man lägger till eller tar bort element – men man flyttar
inte om i listan.
Stack
Kö
William Sandqvist william@kth.se

Två sätt att hantera data
sist in
Stack och Kö
Stack
LIFO
först ut
William Sandqvist william@kth.se

Två sätt att hantera data
Stack och Kö
först in först ut
Kö
FIFO
William Sandqvist william@kth.se

Likna stacken med en stege
Man kan bara kliva på i nedre ändan, push. Man kan bara kliva
av i nedre ändan, pop. När någon ny kliver på måste inte alla
andra på stegen ta ett kliv uppåt. Det räcker med att skapa en ny
plats och ordna pekarna.
När någon kliver av behöver inte alla ta ett steg
nedåt. Det räcker med att ta bort platsen och
ordna pekarna.
Push
William Sandqvist william@kth.se
Vi behöver inte
flytta elementen i
listan – bara
ordna pekarna.

Stack, exempel
Ett exempel på hur man med en länkad lista
och funktionerna push() och pop()
skapar en datastack ( datastruktur ).
• Programmet vänder på teckenordningen i
en sträng
• Att lagra och vända på ordningen är typiskt
för stacken
William Sandqvist william@kth.se

Datatyper och funktionsprototyp
#include
#include
typedef struct {
int heltalsData;
} DataTyp ;
Det data som vi vill lagra
på stacken. Om man
konstruerar Push() och
Pop() för att ta en struct
blir dessa funktioner
generella.
typedef struct StackElementTyp {
DataTyp d; Nyttolast!
struct StackElementTyp *next ;
} StackElementTyp ;
typedef StackElementTyp* BottenPekarTyp ;
void Pop( BottenPekarTyp *b, DataTyp *x );
void Push( BottenPekarTyp *b , DataTyp x ) ;
int ArTom( BottenPekarTyp b );
void Baklanges( char xString[] );
William Sandqvist william@kth.se

Datatyper och funktionsprototyp
#include
#include
typedef struct {
int heltalsData;
} DataTyp ;
För att kunna lagra som en
stack med en länkad lista så
måste det finnas en nextpekare.
Denna tillfogas av
Push() m h a denna struct
typedef struct StackElementTyp {
DataTyp d;
struct StackElementTyp * next ;
} StackElementTyp ;
typedef StackElementTyp* BottenPekarTyp ;
void Pop( BottenPekarTyp *b, DataTyp *x );
void Push( BottenPekarTyp *b , DataTyp x ) ;
int ArTom( BottenPekarTyp b );
void Baklanges( char xString[] );
William Sandqvist william@kth.se
StackElementTyp
Push()
NULL

Datatyper och funktionsprototyp
#include
#include
typedef struct {
int heltalsData;
} DataTyp ;
För att tydligt kunna
skapa en pekare,
handtag, till stacken
(botten). OBS pekare!
typedef struct StackElementTyp {
DataTyp d;
struct StackElementTyp * next ;
} StackElementTyp ;
typedef StackElementTyp * BottenPekarTyp ;
void Pop( BottenPekarTyp *b, DataTyp *x );
void Push( BottenPekarTyp *b , DataTyp x ) ;
int ArTom( BottenPekarTyp b );
void Baklanges( char xString[] );
William Sandqvist william@kth.se
StackElementTyp
BottenPekarTyp
NULL

Datatyper och funktionsprototyp
#include
#include
typedef struct {
int heltalsData;
} DataTyp ;
För att lägga till, i
botten, stackelement
på stacken
typedef struct StackElementTyp {
DataTyp d;
struct StackElementTyp * next ;
} StackElementTyp ;
NULL
typedef StackElementTyp * BottenPekarTyp ;
void Pop( BottenPekarTyp *b, DataTyp *x );
void Push( BottenPekarTyp *b , DataTyp x ) ;
int ArTom( BottenPekarTyp b );
void Baklanges( char xString[] );
William Sandqvist william@kth.se
BottenPekarTyp

Bokstäver i omvänd ordning
int main(int argc, char *argv[])
{
char strang[21] = {'\0'};
printf("Ge en str\204ng, max 20 tecken: --> ");
scanf("%s", strang );
baklanges( strang );
}
printf ("\nBakl\204nges blir det:\t%s\n", strang );
system("PAUSE");
return 0;
William Sandqvist william@kth.se

aklanges()
void Baklanges( char xString[] )
{
int i;
DataTyp data;
BottenPekarTyp bottenPek = NULL ;
for ( i=0 ; xString[i] != '\0' ; ++i )
{
data.heltalsData = xString[i];
Push( &bottenPek , data );
}
for ( i=0 ; xString[i] != '\0' ; ++i )
{
Pop( &bottenPek , &data );
xString[i] = data.heltalsData ;
}
return;
William Sandqvist william@kth.se
}
bottenPek
Fyller på stacken
NULL
A
n
d
e
r
s

Push()
Både data in resp data ut
Skapar stackelement ,
data + pekare
void Push( BottenPekarTyp *b , DataTyp x )
{
utvärde
BottenPekarTyp temp;
invärde
temp = malloc(sizeof( StackElementTyp ));
temp->d = x ;
temp->next = *b ;
invärde
*b = temp ;
return;
}
utvärde
invärde
NULL
A
n
d
e
r
s
William Sandqvist william@kth.se
bottenPek

aklanges()- Pop()
void Baklanges( char xString[] )
{
int i;
DataTyp data;
BottenPekarTyp bottenPek = NULL ;
for ( i=0 ; xString[i] != '\0' ; ++i )
{
data.heltalsData = xString[i];
Push( &bottenPek , data );
}
for ( i=0 ; xString[i] != '\0' ; ++i )
{
Pop( &bottenPek , &data );
xString[i] = data.heltalsData ;
}
return;
William Sandqvist william@kth.se
}
bottenPek
NULL
A
n
d
e
r
s

Både data in resp data ut
Tar bort stackelement och
återför data i den borttagna
tunnan via *x .
Pop()
invärde
void Pop( BottenPekarTyp *b, DataTyp *x )
{
invärde
BottenPekarTyp b1 = *b ;
if ( !ArTom( b1 ))
{
*x = b1 -> d ;
utvärde
*b = b1 -> next ;
free( b1 );
}
else printf("Tom stack!\n"); utvärde
return;
William Sandqvist william@kth.se
} bottenPek
NULL
A
A
n
d
e
r
s

Baklanges()
void Baklanges( char xString[] )
{
int i;
DataTyp data;
}
BottenPekarTyp bottenPek = NULL ;
for ( i=0 ; xString[i] != '\0' ; ++i )
{
data.heltalsData = xString[i];
Push( &bottenPek , data );
}
for ( i=0 ; xString[i] != '\0' ; ++i )
{
Pop( &bottenPek , &data );
xString[i] = data.heltalsData ;
}
return;
William Sandqvist william@kth.se
Funktionen
Baklanges() tar slut
och har via referensen
xString uppdaterat
strängen i main().
bottenPek
NULL
A
n
d
e
r
s

Kör main()
int main(int argc, char *argv[])
{
char strang[21] = {'\0'};
printf("Ge en str\204ng, max 20 tecken: --> ");
scanf("%s", strang );
baklanges( strang );
printf ("\nBakl\204nges blir det:\t%s\n", strang );
system("PAUSE");
return 0;
}
William Sandqvist william@kth.se

Implementera en kö
• en kö kan realiseras som en länkad lista
via ett ”köhandtag” (struktur) håller man
reda på början och slut i kön
• med ”köhandtaget” kan man då lägga till
data sist i kön resp plocka bort i början
NULL
Själva
kön
data
pekare
data
pekare
data
pekare
William Sandqvist william@kth.se
data
pekare
”köhandtaget”
börjanPek
slutPek

Kö funktionsprototyper
void StallDigIKon( KoTyp* , DataTyp);
• placerar data sist i kön.
void Nasta( KoTyp* , DataTyp* );
• återför datat som är först i kön
och tar sedan bort det från kön
int ArTom( KoTyp );
• returnerar 1 om kön är tom annars 0.
DataTyp VemPaTur( KoTyp );
• returnerar datat som ligger först i kön
William Sandqvist william@kth.se

Kö programexempel
Detta program tar emot heltal från
tangentbordet och lagrar dem i en kö.
På kommando kan det första talet i kön
plockas bort.
Provkör vid lab!
William Sandqvist william@kth.se

* queue.c */
#include
#include
typedef struct {
int heltal;
} DataTyp ;
typedef struct KoElementTyp {
DataTyp d;
struct KoElementTyp * next ;
} KoElementTyp ;
Hur det fungerar
Datat som programmet skall
bearbeta inläses till en struct av
typen DataTyp. Funktionen
StallDigIKon() tillfogar en
next-pekare och lagrar detta , data
och pekare, i en ny struktur av
typen KoElementTyp. Denna
inlänkas sedan sist i kön.
NULL
Själva
kön
data
pekare
data
pekare
data
pekare
William Sandqvist william@kth.se
data
pekare
”köhandtaget”
börjanPek
slutPek

Hur det fungerar
typedef struct KoElementTyp
{
DataTyp d;
struct KoElementTyp *next ;
} KoElementTyp ;
typedef KoElementTyp * KoElementPekarTyp ;
typedef struct KoTyp
{
KoElementPekarTyp koBorjanPek, koSlutPek ;
} KoTyp ; StackElementTyp *BottenPekarTyp ;
NULL
Själva
kön
data
pekare
data
pekare
data
pekare
William Sandqvist william@kth.se
data
pekare
”köhandtaget”
börjanPek
slutPek

Ny till slutet av kön
Ställ dig i kön
data
pekare
NULL
data
pekare
data
pekare
data
pekare
”köhandtaget”
börjanPek
slutPek
NULL
data
pekare
data
pekare
data
pekare
data
pekare
”köhandtaget”
börjanPek
William Sandqvist william@kth.se
slutPek

StallDigIKon()
void StallDigIKon( KoTyp* koPek, DataTyp x)
{
KoElementPekarTyp temp;
temp = malloc(sizeof(KoElementTyp)) ;
temp->d = x;
temp->next = NULL ;
if ( ArTom( *koPek ))
koPek->koBorjanPek = koPek->koSlutPek = temp ;
else
{
koPek->koSlutPek->next = temp ;
koPek->koSlutPek = temp ;
}
return ;
}
William Sandqvist william@kth.se

Nästa!
Ska betjänas
NULL
data
pekare
data
pekare
data
pekare
data
pekare
”köhandtaget”
börjanPek
Ny först i kön!
slutPek
NULL
data
pekare
data
pekare
data
pekare
”köhandtaget”
börjanPek
William Sandqvist william@kth.se
slutPek

Nasta()
void Nasta( KoTyp* koPek, DataTyp* xPek)
{
KoElementPekarTyp temp = koPek->koBorjanPek ;
}
if ( !ArTom( *koPek ) )
{
*xPek = temp -> d ;
koPek->koBorjanPek = temp->next ;
free( temp );
}
else
printf("Tom k\224! \n");
return;
William Sandqvist william@kth.se

int main(int argc, char *argv[])
{
char c ;
DataTyp data;
KoTyp ko = {NULL, NULL};
Info();
main()
}
while (printf("--> "),scanf(" %c",&c), c != 'a' )
{
if ( c=='+'){scanf("%d", &data.heltal); StallDigIKon( &ko, data ); }
else if ( c=='-' )
if ( ArTom( ko ))
printf("Tom k\224! \n");
else {
Nasta( &ko, &data );
printf("%d har tagits bort från k\224n!\n", data.heltal);
}
}
system("PAUSE");
return 0;
William Sandqvist william@kth.se

ArTom()
int ArTom(KoTyp k)
{
if(k.koBorjanPek != NULL)
return 0; /* Är INTE tom */
else
return 1; /* Är tom */
}
Inte mycket att bråka om …
William Sandqvist william@kth.se