Listas dinámicas en C

Listas dinámicas en C
Introducción a la Computación
Clase 19
Patricia Borensztejn
Vectores estáticos y dinámicos
• Ya hemos visto como crear estáticamente
vectores de tamaño fijo:
– int vector[100]
• Y como crear vectores dinámicos, es decir
cuyo tamaño lo especificamos en tiempo de
ejecución:
– int *vector
– vector=malloc(tamaño*sizeof(tipo))
Listas enlazadas en C
• Ahora lo que queremos es armar un vector
añadiendo un elemento por vez, en la medida
que lo vayamos necesitando.
• Queremos algo asi como lo que hace Python,
• ¿Como resolverlo en C?
Listas enlazadas
• Tendremos que ir agregando elementos que
contengan un puntero al próximo elemento:
• O sea que, cada elemento está formado por :
– Un elemento del tipo deseado (int)
– Un puntero al próximo, o null si es el último.
Listas enlazadas
• Cada elemento, que llamaremos «nodo» estará
definido por un struct (o registro) así:
• Hay dos elementos en el registro:
– Un elemento llamado info de tipo entero
– Un puntero al próximo nodo
• ¡Observemos que hay un toque de recursividad
en la definición!
Listas enlazadas
• Definimos la lista inicialmente vacía así:
Adición de nodos
• Queremos agregar un nodo a la lista vacía :
Operador ->
• El operador -> reemplaza el uso del operador * junto
con el operador .
• lista no es una variable de tipo stuct, sino una variable
de tipo puntero a struct.
• Para acceder al campo info del struct nodo, debemos
hacer:
– *(lista).info=8
O bien:
– lista->info=8
• El operador ->se llama selector indirecto, mientras que
el operador . se llama selector directo
Añadimos otro elemento por la cabeza
• Queremos añadir otro elemento a la lista:
¡Así no!
Añadimos un elemento por la cabeza
• Necesitamos una variable auxiliar
aux=lista;
lista=malloc(sizeof(struct Nodo));
lista->info=3
lista->sig=aux
Añadimos elementos por la cola
• Ahora queremos que el nuevo elemento (el 2)
se agregue al final de lalista
Añadir elementos por la cola
• De forma mas general, si la lista tiene muchos
elementos, hay que:
1.
buscar el último elemento, es decir, recorrer la lista
hasta encontrar el puntero cuyo siguiente es null.
Guardar el puntero en la variable aux.
2. Reservar memoria para el nuevo elemento, guardar
su puntero en nuevo.
3. Hacer que el campo siguiente del último elemento
encontrado en ( 1) apunte el nuevo elemento: aux>sig=nuevo
4. Actualizar los campos de nuevo, con indicación de
fin de lista.
Añadir elementos por la cola
Una aplicación: Matrices Dispersas
• En lugar de almacenar un float (32 o 64 bits)
por elemento, se busca una representación
que ahorre memoria:
Matriz Dispersa
• Lista de Filas donde cada fila es una lista de valores no
nulos:
– El nodo fila contiene número de fila, puntero a la
siguiente fila y puntero a la lista de elementos no nulos
– El nodo elemento contiene el float, la columna en la que
está y un puntero al siguiente elemento.
Matriz Dispersa
• Hacer el cálculo para el ejemplo que
mostramos usando elementos de tipo float de
32 bits, del ahorro de espacio conseguido
usando listas enlazadas.
Ejercicio Matriz Dispersa
• Hallar la suma de los elementos de dos matrices
dispersas representada con listas enlazadas en C.
• Hallar la multiplicación de dos matrices
representadas con listas enlazadas
• Efectuar las mismas operaciones, suma y
multiplicación representando las matrices
mediante vectores de dos dimensiones estáticos.
• Comparar, usando gprof, el rendimiento de
ambas implementaciones.
• Comparar, para los mismos datos, el espacio
ocupado en ambas representaciones.