listes chaînées

L1 Informatique Universit Paris 8 - 2010-2011 Programmation Imprative I Rim Chaabane [email protected] - Cours 9 -

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Les listes chanes

1. Dfinition Une liste est un ensemble dobjets de mme type constituant les lments de la liste. Les lments sont chans entre eux et on peut facilement ajouter ou extraire un ou plusieurs lments. Une liste est une structure de donnes telle que chaque lment contient :

- des informations sur lobjet - un pointeur sur un autre lment de la liste, ou un pointeur NULL sil ny a

pas dlment suivant.

2. Reprsentation en mmoire dune liste Voici en exemple la reprsentation en mmoire de la liste des patients selon leur ordre darrive dans une salle dattente chez le mdecin. En allocation dynamique, les emplacements mmoires sont disperss en mmoire centrale. Lespace est rserv au fur et mesure des crations des lments de la liste. La seule limite tant la taille de la mmoire centrale. Il existe diffrents type de listes chaines :

- Les listes simplement chaines (comme ci-dessus)

- Les listes doublement chaines - Les listes circulaires

- Les piles

- Les files

@500 @10 @2000

Dupond 12 :20 @10 Duroc 12 :32 @200 Dufour 13 :05 NULL


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3. Aperu des diffrentes formes de chaines

3.1. Une liste simplement chaine

3.2. Une liste doublement chaine

3.3. Une liste circulaire


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3.4. Une pile La pile est une structure de donnes, qui permet de stocker les donnes dans lordre LIFO (Last In First Out = Dernier Entr Premier Sorti). Linsertion des donnes se fait donc toujours au dbut de la liste (i.e. par le haut de la pile), donc le premier lment de la liste est le dernier lment insr, sa position est donc en haut de la pile.

Pour permettre les oprations sur la pile, nous allons sauvegarder certains lments Le premier lment de la pile, qui se trouve en haut de la pile, va nous permettre de raliser l'opration de rcupration des donnes situes en haut de la pile. Pour raliser cela, une autre structure sera utilise (ce n'est pas obligatoire, des variables peuvent tre utilises). Voici sa composition : typedef struct pile {

Element *debut;

int taille;

};

typefed struct pile Pile ;

Le pointeur dbut contiendra l'adresse du premier lment de la liste. La variable taille contient le nombre d'lments.

3.5. Une file La File diffre de la Pile dans sa faon de grer les donnes. En effet, la file permet de stocker les donnes dans lordre FIFO (First In First Out = Premier Entr Premier Sorti). Linsertion des donnes se fait aussi par en haut de la File, mais la sortie ne se faut plus par le haut comme pour la Pile mais par le bas.

Dernier entr Premier sorti


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Pour manipuler une File, nous sauvegardons son premier lment, son dernier lment ainsi que sa taille (nombre dlments quelle contient). Pour raliser cela, une autre structure sera utilise (ce n'est pas obligatoire, des variables peuvent tre utilises). Voici sa composition : typedef struct file{

Element *debut;

Element *fin;

int taille;

};

typefed struct file File ;

Le pointeur dbut contiendra l'adresse du premier lment de la liste. Le pointeur fin contiendra l'adresse du dernier lment de la liste. La variable taille contient le nombre d'lments.

Dans la suite du chapitre nous ne traiterons que le cas dune liste simplement chaine.

4. Dclaration dune liste simplement chaine Dans lexemple de la liste des patients, nous auront les dclarations suivantes : typdef char ch15 [16] ;

typedef element * PElement;

typedef struct element {

ch15 Nom;

int age;

PElement * Suivant;

} Element;

Premier entr Premier sorti


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typedef struct Liste {

PElement Premier;

PElement Dernier;

PElement Courant; /* facultatif */

int taille ;

};

Le pointeur Courant ici permet de se dplacer dans la liste, mais il nest pas ncessaire, une variable du mme type pourra jouer ce rle.

5. Initialisation dune liste

/* Liste vide */

Liste L;

L->Premier = NULL;

L->Dernier = NULL;

L->taille = 0 ;

Pour savoir si une liste est vide, il suffit de vrifier si son premier lment vaut NULL.

6. Insrer un lment dans une liste vide

tapes :

allocation de la mmoire pour le nouvel lment remplir le champ de donnes du nouvel lment le pointeur suivant du nouvel lment pointera vers NULL (vu que l'insertion est faite

dans une liste vide on utilise l'adresse du pointeur dbut qui vaut NULL) les pointeurs dbut et fin pointeront vers le nouvel lment la taille est mise jour

Nous insrons par exemple llment suivant : Element patient = { Dupond , 45, NULL } ;

Ci-dessous le script qui ralise ces tapes dinsertion :

/* insertion dans une liste vide */

Element * nouveauElement ;

if ( (nouveauElement = (Element *) malloc (sizeof (Element))) == NULL )

return -1;

if ((nouveauElement->nom = (char *) malloc (16 * sizeof (char)))== NULL)

return -1;

if ((nouveauElement->age = (int *) malloc (sizeof (int)))== NULL)

return -1;

nouveauElement->nom = patient.nom ;

nouveauElement->age = patient.age ;

nouveauElement->suivant = patient.suivant ; /* NULL */

L->Premier = nouveauElement;

L->Dernier = nouveauElement;

L->taille++ ;

L / / /


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Le pointeur courant L->Courant va nous permettre de parcourir la liste ainsi dfinie.

7. Insertions dlments dans une liste non vide A chaque nouvelle insertion dun lment, il faut allouer de lespace mmoire pour ce dernier avant de linsrer dans la liste.

- En tte de liste :

Les flches rouges indiquent les pointeurs modifier pour insrer un lment en tte de liste.

- Dans la liste :

Les flches rouges indiquent ici lensemble des pointeurs modifier pour insrer un lment dans la liste.

Dupond 45 NULL

Dupond 45 suivant Duroc 30 suivant Dufour 15 NULL

Machin 34 suivant

Dupond 45 suivant Duroc 30 suivant

Dufour 15 NULL

Machin 34 suivant

L premier / dernier 4




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- En fin de liste :

Les flches rouges indiquent ici aussi les pointeurs modifier pour pouvoir insrer un lment la fin de la liste.

Dupond 45 suivant Duroc 30 suivant Dufour 15 suivant

Machin 34 NULL


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