Implementazione della coda con liste concatenate. x v. il front della coda è memorizzato nel primo nodo (head) della lista

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1 Liste concatenate Implementazione della coda con liste concatenate head (front della coda) tail (rear della coda) Ø e y a x v il front della coda è memorizzato nel primo nodo (head) della lista il rear della coda è memorizzato nell ultimo nodo (tail) della lista

2 ADT Coda Implementazione con liste concatenate public class NodeQueue<E> implements Queue<E>{ protected Node<E> head, tail; // the head and tail nodes protected int size; /** Creates an empty queue. */ public NodeQueue() { head = null; tail = null; size = 0; public int size() { return size; //# Return the current queue size public boolean isempty() { //# Returns true iff queue is empty if ( (head==null) && (tail==null) ) return true; return false;...

3 ADT Coda Implementazione con liste concatenate... public void enqueue(e elem) { Node<E> node = new Node<E>(); node.setelement(elem); node.setnext(null); // node will be new tail node if (size == 0) head = node; // special case of a previously empty queue else tail.setnext(node); // add node at the tail of the list tail = node; // update the reference to the tail node size++; public E front() //# Return the first queue element throws EmptyQueueException { if (size == 0) throw new EmptyQueueException("Queue is empty."); return head.getelement();...

4 ADT Coda Implementazione con liste concatenate... public E dequeue() throws EmptyQueueException { if (size == 0) throw new EmptyQueueException("Queue is empty."); E tmp = head.getelement(); head = head.getnext(); size--; if (size == 0) tail = null; // the queue is now empty return tmp;

5 La lista di nodi (Node List) Il concetto di posizione La lista di nodi (node list) è un contenitore di oggetti che: memorizza ciascun elemento in una posizione mantiene le posizioni degli oggetti in un ordinamento lineare il concetto di posizione formalizza l'idea di posto di un elemento La posizione non è altro che il nome che permette di riferirsi all'elemento ad essa associato

6 La lista di nodi (Node List) Il concetto di posizione Attenzione: la posizione è associata sempre allo stesso elemento posizione L

7 La lista di nodi (Node List) Il concetto di posizione Attenzione: la posizione è associata sempre allo stesso elemento posizione L non cambia mai, neanche in seguito a inserimenti

8 La lista di nodi (Node List) Il concetto di posizione Attenzione: la posizione è associata sempre allo stesso elemento posizione L non cambia mai, neanche in seguito a inserimenti o cancellazioni

9 La lista di nodi (Node List) Il concetto di posizione Attenzione: la posizione è associata sempre allo stesso elemento posizione L Morale: continueremo a riferirci allo stesso elemento con la stessa posizione

10 La lista di nodi (Node List) La posizione come tipo astratto di dati La posizione definisce essa stessa un tipo astratto di dati che supporta il seguente unico metodo: element(): Restituisce l'elemento in questa posizione

11 Tipo di dati e operazioni Tipi di dati: oggetti arbitrari (come al solito) Operazioni: Metodi generici: - integer size() - boolean isempty() Metodi di accesso: - Position first(): Restituisce la posizione del primo elemento della lista - Position last(): Restituisce la posizione dell ultimo elemento della lista - Position prev(position p): Restituisce la posizione dell elemento che precede l elemento in posizione p - Position next(position p): Restituisce la posizione dell elemento che segue l elemento in posizione p

12 Tipo di dati e operazioni Metodi di aggiornamento: - E set(position p, E e): Rimpiazza l'elemento in posizione p con e, restituendo l'elemento che prima era in posizione p - addbefore (Position p, E e): Inserisce l elemento e nella posizione che precede la posizione p - addafter(position p, E e): Inserisce l elemento e nella posizione che segue la posizione p - addfirst(e e): Inserisce l elemento e come primo elemento - addlast(e e): Inserisce l'elemento e come ultimo elemento - E remove(position p): Rimuove e restituisce l elemento in posizione p

13 Eccezioni InvalidPositionException Viene lanciata quando viene specificata come argomento una posizione non valida (ad esempio la posizione è null oppure è inesistente) BoundaryViolationException Viene lanciata quando si tenta di accedere ad una posizione al di fuori della lista (ad esempio si chiama il metodo next sull'ultima posizione della lista) EmptyListException Viene lanciata quando si invocano i metodi first() o last() su una lista vuota

14 L'interfaccia Position package position; public interface Position<E> { E element();

15 L'interfaccia PositionList public interface PositionList<E> {... public int size(); public boolean isempty(); public Position<E> first() throws EmptyListException; public Position<E> last() throws EmptyListException; public Position<E> next(position<e> p) throws InvalidPositionException, BoundaryViolationException; public Position<E> prev(position<e> p) throws InvalidPositionException, BoundaryViolationException; public void addfirst(e e); public void addlast(e e);

16 L'interfaccia PositionList public interface PositionList<E> {... public void addafter(position<e> p, E e) throws InvalidPositionException; public void addbefore(position<e> p, E e) throws InvalidPositionException; public E remove(position<e> p) throws InvalidPositionException; public E set(position<e> p, E e) throws InvalidPositionException;

17 Implementazione basata su liste dopp. concatenate header trailer Liste doppiam. concatenate NODI ADT Lista POSIZIONI I nodi della lista doppiamente concatenata implementano le posizioni dell'adt node list

18 Implementazione dell'interfaccia Position public class DNode<E> implements Position<E> { private DNode<E> prev, next; private E element; public DNode(DNode<E> newprev, DNode<E> newnext, E elem) { prev = newprev; next = newnext; element = elem; public E element() { if ((prev == null) && (next == null)) throw new InvalidPositionException("La posizione non e` in una lista!"); return element; public DNode<E> getnext() { return next; public DNode<E> getprev() { return prev; public void setnext(dnode<e> newnext) { next = newnext; public void setprev(dnode<e> newprev) { prev = newprev; public void setelement(e newelement) { element = newelement;

19 Implementazione di addafter Algorithm addafter(p,e): header posizione p A B C trailer

20 Implementazione di addafter Algorithm addafter(p,e): Crea un nuovo nodo v header posizione p A B C trailer

21 Implementazione di addafter Algorithm addafter(p,e): Crea un nuovo nodo v v.setelement(e) header posizione p A B C trailer e

22 Implementazione di addafter Algorithm addafter(p,e): Crea un nuovo nodo v v.setelement(e) v.setprev(p) header posizione p A B C trailer e

23 Implementazione di addafter Algorithm addafter(p,e): Crea un nuovo nodo v v.setelement(e) v.setprev(p) v.setnext(p.getnext()) header posizione p A B C trailer e

24 Implementazione di addafter Algorithm addafter(p,e): Crea un nuovo nodo v v.setelement(e) v.setprev(p) v.setnext(p.getnext()) (p.getnext()).setprev(v) header posizione p A B C trailer e

25 Implementazione di addafter Algorithm addafter(p,e): Crea un nuovo nodo v v.setelement(e) v.setprev(p) v.setnext(p.getnext()) (p.getnext()).setprev(v) p.setnext(v) header posizione p A B C trailer e

26 Implementazione di remove Algorithm remove(p): header posizione p.getprev() posizione p posizione p.getnext() trailer A B C D

27 Implementazione di remove Algorithm remove(p): temp := p.element (p.getprev()).setnext(p.getnext()) header posizione p.getprev() posizione p posizione p.getnext() trailer A B C D

28 Implementazione di remove Algorithm remove(p): temp := p.element (p.getprev()).setnext(p.getnext()) (p.getnext()).setprev(p.getprev()) header posizione p.getprev() posizione p posizione p.getnext() trailer A B C D

29 Implementazione di remove Algorithm remove(p): temp := p.element (p.getprev()).setnext(p.getnext()) (p.getnext()).setprev(p.getprev()) p.setprev( null ) header posizione p.getprev() posizione p posizione p.getnext() trailer A Ø B C D

30 Implementazione di remove Algorithm remove(p): temp := p.element (p.getprev()).setnext(p.getnext()) (p.getnext()).setprev(p.getprev()) p.setprev( null ) p.setnext( null ) header posizione p.getprev() posizione p posizione p.getnext() trailer A Ø B Ø C D

31 Implementazione di remove Algorithm remove(p): temp := p.element (p.getprev()).setnext(p.getnext()) (p.getnext()).setprev(p.getprev()) p.setprev( null ) p.setnext( null ) return temp header posizione p.getprev() posizione p posizione p.getnext() trailer A Ø B Ø C D

32 Implementazione dell'interfaccia PositionList import position.*; public class NodePositionList<E> implements PositionList<E> {... protected int numelts; // Numero di elementi nella lista protected DNode<E> header, trailer; // Nodi sentinella public NodePositionList() { numelts = 0; header = new DNode<E>(null, null, null); trailer = new DNode<E>(header, null, null); header.setnext(trailer);

33 Implementazione dell'interfaccia PositionList public class NodePositionList<E> implements PositionList<E> {... public int size() { return numelts; public boolean isempty() { return (numelts == 0); public Position<E> first() throws EmptyListException { if (isempty()) throw new EmptyListException("La lista e` vuota"); return header.getnext(); public Position<E> last() throws EmptyListException { if (isempty()) throw new EmptyListException("La lista e` vuota"); return trailer.getprev();...

34 Implementazione dell'interfaccia PositionList public class NodePositionList<E> implements PositionList<E> {... protected DNode<E> checkposition(position<e> p) throws InvalidPositionException { if (p == null) throw new InvalidPositionException ("Null passato come posizione"); if (p == header) throw new InvalidPositionException ("header non e` una posizione valida di una lista"); if (p == trailer) throw new InvalidPositionException ("trailer non e` una posizione valida di una lista"); try { DNode<E> temp = (DNode<E>) p; if ((temp.getprev() == null) (temp.getnext() == null)) throw new InvalidPositionException ("La posizione non fa parte di una lista"); return temp; catch (ClassCastException e) { throw new InvalidPositionException ("Il tipo della posizione non e` valido per questa lista");...

35 Implementazione dell'interfaccia PositionList public class NodePositionList<E> implements PositionList<E> {... public Position<E> prev(position<e> p) throws InvalidPositionException, BoundaryViolationException { DNode<E> v = checkposition(p); DNode<E> prev = v.getprev(); if (prev == header) throw new BoundaryViolationException ("non posso retrocedere oltre l'inizio della lista"); return prev;... public Position<E> next(position<e> p) throws InvalidPositionException, BoundaryViolationException { DNode<E> v = checkposition(p); DNode<E> next = v.getnext(); if (next == trailer) throw new BoundaryViolationException ("non posso avanzare oltre la fine della lista"); return next;

36 Implementazione dell'interfaccia PositionList public class NodePositionList<E> implements PositionList<E> {... public void addafter(position<e> p, E element) throws InvalidPositionException { DNode<E> v = checkposition(p); numelts++; DNode<E> newnode = new DNode<E>(v, v.getnext(), element); v.getnext().setprev(newnode); v.setnext(newnode);... public void addfirst(e element) { numelts++; DNode<E> newnode = new DNode<E>(header, header.getnext(), element); header.getnext().setprev(newnode); header.setnext(newnode);

37 Implementazione dell'interfaccia PositionList public class NodePositionList<E> implements PositionList<E> { public E remove(position<e> p) throws InvalidPositionException { DNode<E> v = checkposition(p); numelts--; DNode<E> vprev = v.getprev(); DNode<E> vnext = v.getnext(); vprev.setnext(vnext); vnext.setprev(vprev); E velem = v.element(); // scollega la posizione dalla lista rendendola invalida v.setnext(null); v.setprev(null); return velem;