Перестройка списков

Разницу между структурой статической (массив) и структурой динамической (список) очень доступно проиллюстрировал Никлаус Вирт в своей книге "Алгоритмы и структуры данных". Мы позволим себе позаимствовать оттуда, хотя и не дословно, красивый пример.

Представим обычную очередь у прилавка в магазине. Первый покупатель - это тот, кто в данную минуту стоит непосредственно возле прилавка; следующий за ним - второй, за вторым - третий и т.д. Покупатели занумерованы строго в порядке следования, и вновь пришедшие встают в хвост. В принципе, взглянув на очередь, всегда можно сказать, кто за кем стоит. А что происходит, если один из покупателей желает покинуть очередь? Хвост тут же сдвигается: каждый человек делает шаг вперед, чтобы очередь не утратила целостности. Если же, наоборот, некто желает встроиться в середину очереди (невзирая на крики "А вас тут не стояло!"), то задним приходится пятиться, чтобы освободить ему место. Точно так же ведут себя элементы линейного массива.

Теперь возьмем другую очередь: в приемной у зубного врача. Во-первых, посетители уже не привязаны так жестко к линии прилавка: они сидят в креслах, расположенных там и сям, где только нашлось удобное место. Во-вторых, каждому вновь пришедшему нет необходимости знать, кто в этой очереди первый, а кто второй: достаточно лишь выяснить, кто последний. И вовсе не обязательно садиться рядом с последним пациентом: вновь пришедший может занять любое свободное кресло в приемной. А если у кого-то вдруг перестали болеть зубы и он радостно уходит из очереди, то "стоявшему" за ним достаточно спросить: - "А вы за кем занимали?" При этом физического перемещения пациентов в пространстве не происходит. Аналогично, если вдруг появляется пациент с талончиком на более раннее время, "задние" пропускают его вперед, не сдвигаясь со своих кресел. Именно так ведут себя и элементы динамических списков¹⁾.

Примеры перестройки линейных списков

На рис. 10.5 приведены четыре примера перестройки односвязных списков. Пунктирами изображены указатели, получающие новые значения в процессе работы программ.

1. Удаление всех нулей из списка.

1. Вставка в список, хранящий все нечетные числа от 1 до 11, трех новых элементов - 0, 8 и 12 - с сохранением его упорядоченности.
2. Обмен второго и третьего элементов списка.
3. Обращение порядка всех четных элементов списка.