Konsep dasar struktur data dinamis adalah alokasi memori yang dilakukan secara dinamis. Pada konsep ini, terdapat suatu struktur yang disebut dengan struktur referensi diri (self-referential structure), mempunyai anggota pointer yang menunjuk ke struktur yang sama dengan dirinya sendiri.
Struktur data dinamis sederhana dapat dibagi menjadi empat jenis, yaitu :
- Linked list
- Stack
- Queue
- Binary tree
Definisi ini dapat dituliskan secara sederhana dengan struktur :
struct node {
int info;
struct node *nextPtr;
}
Struktur ini mempunyai dua anggota, yaitu bilangan bulat info dan pointer nextPtr. Variabel pointer nextPtr ini menunjuk ke struktur bertipe struct node, yang sama dengan deklarasi induknya.
Untuk membuat dan menangani struktur data dinamis dibutuhkan alokasi memori dinamis agar tersedia ruang bagi node-node yang ada. Fungsi malloc, free, dan operator sizeof banyak digunakan dalam alokasi memori dinamis ini.
Contoh :
typedef struct node NODE;
typedef NODE *NODEPTR;
NODEPTR newPtr = malloc (sizeof (NODE));
newPtr -> info = 15;
newPtr -> nextPtr = NULL;
Fungsi free digunakan untuk menghapus memori yang telah digunakan untuk node yang ditunjuk oleh pointer tertentu. Jadi free (newPtr); akan menghapus memori tempat node yang ditunjuk oleh newPtr.
DEFINISI LINKED LIST
Linked list adalah suatu cara untuk menyimpan data dengan struktur sehingga dapat secara otomatis menciptakan suatu tempat baru untuk menyimpan data yang diperlukan. Program akan berisi suatu struct atau definisi kelas yang berisi variabel yang memegang informasi yang ada didalamnya, dan mempunyai suatu pointer yang menunjuk ke suatu struct sesuai dengan tipe datanya.
Struktur dinamis ini mempunyai beberapa keuntungan dibanding struktur array yang bersifat statis. Struktur ini lebih dinamis, karena banyaknya elemen dengan mudah ditambah atau dikurangi, berbeda dengan array yang ukurannya bersifat tetap.
Manipulasi setiap elemen seperti menyisipkan, menghapus, maupun menambah dapat dilakukan dengan lebih mudah.
Contoh :
//Program:link1.cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
typedef struct nod {
int data;
struct nod *next;
} NOD, *NODPTR;
void CiptaSenarai(NODPTR *s)
{
*s = NULL;
}
NODPTR NodBaru(int m)
{
NODPTR n;
n = (NODPTR) malloc(sizeof(NOD));
if(n != NULL) {
n -> data = m;
n -> next = NULL;
}
return n;
}
void SisipSenarai (NODPTR *s, NODPTR t, NODPTR p)
{
if (p==NULL) {
t -> next = *s;
*s = t;
}
else {
t -> next = p -> next;
p ->next = t;
}
}
void CetakSenarai (NODPTR s)
{
NODPTR ps;
for (ps = s; ps != NULL; ps = ps -> next)
printf("%d -->", ps -> data);
printf("NULL\n");
}
int main ()
{
NODPTR pel;
NODPTR n;
CiptaSenarai(&pel);
n = NodBaru(55);
SisipSenarai(&pel, n, NULL);
n= NodBaru(75);
SisipSenarai(&pel, n, NULL);
CetakSenarai(pel);
return 0;
}
Bila program dijalankan maka :
75->55->NULL
TEKNIK DALAM LINKED LIST
Pengulangan Linked List
Secara umum pengulangan ini dikenal sebagai while loop. Kepala pointer (head pointer) dikopikan dalam variabel lokal current yang kemudian dilakukan perulangan dalam linked list. Hasil akhir dalam linked list dengan current!=NULL. Pointer lanjut dengan current=current->next.
Contoh :
// Return the number of nodes in a list (while-loop version)
int Length(struct node * head) {
int count = 0;
struct node* current = head;
while (current != NULL) {
count++;
current=current->next;
}
return (count);
}
Mengubah Pointer Dengan Referensi Pointer
Banyak fungsi pada linked list perlu untuk merubah pointer kepala. Pointer ke pointer disebut dengan “reference pointer”.
Langkah utamanya dalam teknik ini adalah :
- Merancang fungsi untuk mengambil pointer ke pointer kepala. Untuk melewati pointer ke “value of interest” yang dibutuhkan untuk diubah. Untuk mengubah struct node*, lewati struct node**.
- Gunakan ‘&’ dalam panggilan untuk menghitung dan melewati pointer ke value of interest.
- Gunakan ‘*’ pada parameter dalam fungsi pemanggil untuk mengakses dan mengubah value of interest.
Contoh :
void ChangeToNull (struct node** headRef)
*headRef=NULL;
void ChangeCaller() {
struct node* head1;
struct node* head2;
ChangeToNull (&head1);
ChangeToNull (&head2);
}
Fungsi sederhana tersebut akan membuat pointer kepala ke NULL dengan menggunakan parameter reference. Gambar berikut menunjukkan bagaimana pointer headRef dalam ChangeToNull menunjuk ke head1 pada Change Caller.
ChangeCaller()
head1
ChangeToNull(&head1)
headRef
Pointer headRef dalam ChangeToNull menunjuk ke head1
Membuat Kepala Senarai Dengan Perintah Push()
Cara termudah untuk membuat sebuah senarai dengan menambah node pada “akhir kepala” adalah dengan push().
Contoh :
struct node* AddAtHead() {
struct node* head = NULL;
int i;
for ( i=1; i<6; i++) {
push (&head, i);
}
// head == { 5, 4, 3, 2, 1 };
return (head);
}
Dalam membuat tambahan node pada akhir senarai (list) dengan menggunakan perintah Push(), jika terjadi kesalahan maka urutan akan terbalik.
Membuat Ekor Pada Akhir Senarai
Menambah ekor pada senarai akan melibatkan penempatan node terakhir, dan kemudian merubahnya .next field dari NULL untuk menunjuk node baru seperti variabel tail dalam contoh yaitu menambah node 3 ke akhir daftar {1,2}
Stack Heap
head
tail
newNode
Membuat ekor pada akhir senarai
Untuk memasukkan atau menghapus node di dalam senarai, pointer akan dibutuhkan ke node sebelum posisi, sehingga akan dapat mengubah .next field.
Agar dapat menambahkan node di akhir ekor pada data senarai {1, 2, 3, 4, 5}, dengan kesulitan node pertama pasti akan ditambah pada pointer kepala, tetapi semua node yang lain dimasukkan sesudah node terakhir dengan menggunakan pointer ekor. Untuk menghubungkan dua hal tersebut adalah dengan menggunakan dua fungsi yang berbeda pada setiap permasalahan.
Fungsi pertama adalah menambah node kepala, kemudian melakukan perulangan yang terpisah yang menggunakan pointer ekor untuk menambah semua node yang lain. Pointer ekor akan digunakan untuk menunjuk pada node terakhir, dan masing-masing node baru ditambah dengan tail->next.
Contoh:
struct node* BuildWithSpecialCase () {
struct node* head = NULL;
struct node* tail;
int i;
push (&head, 1);
tail = head;
for (i=2; i<6; i++) {
push (&(tail->next), i);
tail = tail->next;
}
return (head);
}
Membuat Referansi Lokal
Dengan menggunakan “reference pointer” lokal, pointer akan selalu menunjuk ke pointer terakhir dalam senarai.
Semua tambahan pada senarai dibuat dengan reference pointer. Reference pointer tidak menunjuk ke pointer kepala, tetapi menunjuk ke .next field didalam node terakhir dalam senarai.
Contoh :
struct node* BuildWithLocalRef() {
struct node* head = NULL;
struct node** lastPtrRef=&head;
int i;
for (i=2; i<6; i++) {
Push (lastPtrRef, i);
lastPtrRef=&((*lastPtrRef)->next);
}
return (head);
}
Cara kerja teknik ini adalah :
- Pada puncak putaran, lastPtrRef menunjuk pointer terakhir dalam senarai. Pada permulaannya menunjuk ke pointer kepala itu sendiri. Berikutnya menunjuk ke .next field di dalam node terakhir dalam senarai.
- Push(lastPtrRef); menambah node baru pada pointer akhir. Node baru menjadi node terakhir dalam senarai.
- lastPtrRef=&((*lastPtrRef)->next; lastPtrRef lanjut ke .next field dan .next field sekarang menjadi pointer terakhir dalam senarai.
Stack Heap
head
lastPtrRef
Membuat ekor pada akhir senarai
OPERASI DALAM LINKED LIST
Menambah Node Baru
Untuk menambahkan sebuah node di dalam senarai, perlu didefinisikan sebuah kepala (head) dan ekor (tail). Pada awal senarai, posisi kepala dan ekor masih menjadi satu. Setelah ada tambahan node yang baru, maka posisinya berubah. Posisi kepala tetap pada awal senarai dan posisi ekor pada akhir senarai atau node yang baru. Bila ada tambahan node, maka posisi ekor akan bergeser sampai ke belakang dan akhir senarai ditunjukkan dengan NULL.
Contoh :
void SLList::AddANode()
{
Tail->Next = new List;
Tail=Tail->Next;
}
Penambahan Node
Sebelum Head
Tail
Langkah 1 Head New Node
Tail Next
Langkah 2 Head NULL
Tail
Menghapus Node
Contoh :
void SLList::DeleteANode(ListPtr corpse)
{
ListPtr temp;
if (corpse==Head) {
temp=Head;
Head=Head->Next;
delete temp;
}
else if (corpse==Tail) {
temp=Tail;
Tail=Previous(Tail);
Tail->Next=NULL;
delete temp;
}
else {
temp=Previous(corpse);
temp->Next=corpse->Next;
delete corpse;
}
CurrentPtr=Head;
}
CONTOH LATIHAN :
Buatlah program untuk memasukkan beberapa data dalam sebuah senarai (linked list), jika akan mengakhiri tekan n maka akan muncul semua node yang masuk ke dalam linked list tersebut.
//Program:link2
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <ctype.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct node {
int lkey;
char name[10];
struct node* next;
} TNODE;
TNODE *first, *last;
int LoadNode(TNODE *p);
void FreeNode(TNODE *p);
void PrintNode(TNODE *p);
void CreateList()
{
TNODE *p;
int n=sizeof(TNODE);
first=last=0;
for(;;)
{
if( (p=(TNODE*)malloc(n))==0 )
{
printf("\nmemori tidak cukup");
break;
}
if(LoadNode(p)!=1)
{
FreeNode(p);
break;
}
p->next=0;
if (first==0)
first=last=p;
else {
last->next=p;
last=p;
}
}
}
int LoadNode(TNODE *p)
{
char opt;
printf("\nMasukkan node baru?");
opt=getche();
opt=toupper(opt);
if(opt!='N') {
puts("\nMasukkan data untuk node:");
printf("\nlkey:\t");
if (scanf("%d",&(p->lkey))!=1) return 0;
printf("\nname:\t");if (scanf("%s",p->name)!=1) return 0;
return 1;
}
else
return -1;
}
void FreeNode(TNODE *p) {
free(p);
}
void ViewAllList()
{
TNODE *p;
p=first;
while(p) {
PrintNode(p);
p=p->next;
}
}
TNODE* FindNode(int key)
{
TNODE *p;
p=first;
while(p) {
if(p->lkey == key) return p;
p=p->next;
}
return 0;
}
void PrintNode(TNODE *p)
{
if(p) printf("\n%d\t%s",p->lkey,p->name);
}
TNODE* InsertBeforeFirst()
{
TNODE *p;
int n=sizeof(TNODE);
if (((p=(TNODE*)malloc(n))!=0) && (LoadNode(p)==1))
{
if (first==0) {
p->next=0;
first=last=p;
}
else {
p->next=first;
first=p;
}
return p;
}
if(p==0)
printf("\nMemori tidak cukup");
else
FreeNode(p);
return 0;
}
TNODE* InsertBeforeKey(int key)
{
TNODE *p, *q, *q1;
int n=sizeof(TNODE);
q1=0;
q=first;
while(q) {
if(q->lkey == key) break;
q1=q;
q=q->next;
}
if(q==0) {
printf("\nTidak ada node yang mempunyai kunci atau senarai kosong");
return 0;
}
if (((p=(TNODE*)malloc(n))!=0) && (LoadNode(p)==1)) {
if(q==first) {
p->next=first;
first=p;
}
else {
p->next=q;
q1->next=p;
}
return p;
}
if(p==0)
printf("\nMemori tidak cukup");
else
FreeNode(p);
return 0;
}
TNODE* InsertAfterKey(int key)
{
TNODE *p, *q;
int n=sizeof(TNODE);
q=first;
while(q) {
if(q->lkey == key) break;
q=q->next;
}
if(q==0) {
printf("\nTidak ada node yang mempunyai kunci atau senarai kosong");
return 0;
}
if (((p=(TNODE*)malloc(n))!=0) && (LoadNode(p)==1))
{
if(q==last) {
p->next=0;
last->next=p;
last=p;
}
else {
p->next=q->next;
q->next=p;
}
return p;
}
if(p==0)
printf("\nMemori tidak cukup");
else
FreeNode(p);
return 0;
}
TNODE* InsertAfterLast()
{
TNODE *p;
int n=sizeof(TNODE);
if (((p=(TNODE*)malloc(n))!=0) && (LoadNode(p)==1))
{
p->next=0;
if (first==0)
first=last=p;
else {
last->next=p;
last=p;
}
return p;
}
if(p==0)
printf("\nMemori tidak cukup");
else
FreeNode(p);
return 0;
}
void RemoveFirst()
{
TNODE *p;
if(first==0)
return;
if(first==last) {
FreeNode(first);
first=last=0;
return;
}
p=first;
first=first->next;
FreeNode(p);
}
void RemoveLast()
{
TNODE *p, *q;
if(first==0)
return;
if(first==last) {
FreeNode(first);
first=last=0;
return;
}
q=0;
p=first;
while(p!=last) {
q=p;
p=p->next;
}
p=last;
FreeNode(p);
q->next=0;
last=q;
}
void RemoveByKey(int key)
{
TNODE *p, *q;
if(first==0)
return;
q=0;
p=first;
while(p) {
if(p->lkey == key) break;
q=p;
p=p->next;
}
if(!p) {
printf("\nTidak ada node yang mempunyai kunci");
return;
}
if(first==last) {
FreeNode(first);
first=last=0;
return;
}
if(p==first) {
first=first->next;
FreeNode(p);
return;
}
if(p==last) {
q->next=0;
last=q;
FreeNode(p);
return;
}
q->next=p->next;
FreeNode(p);
}
void DeleteList()
{
TNODE *p;
p=first;
while(p) {
first=first->next;
FreeNode(p);
p=first;
}
last=0;
}
void main()
{
CreateList();
ViewAllList();
InsertAfterLast();
ViewAllList();
RemoveFirst();
ViewAllList();
InsertAfterKey(1);
ViewAllList();
RemoveByKey(1);
ViewAllList();
DeleteList();
ViewAllList();
}
Tidak ada komentar:
Posting Komentar