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Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste
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Niels Menke
Guest





PostPosted: Mon Apr 26, 2004 6:26 pm    Post subject: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote



Hi NG,

Verzeiht mir falls das ne häufig gestellte Frage ist, aber per google
war nichts zu finden...
Ich soll eine doppelt verkettete Liste programmieren, mit Templates und
den Methoden push, pop, top (lesen des obersten Elements), empty
(liefert true falls liste leer) und dump_elements (alle elemente ausgeben).
Mein Problem: Ich blick nicht so recht, wie ich das machen soll, da
Vorlesung und Skript doch sehr dürftig ausfielen. Hat vielleicht jemand
ein gutes Programmierbeispiel für mein Problem, über dem ich zwecks
Verständnis meditieren könnte?

Grüße
--
N:M

--
de.comp.lang.iso-c++ - Moderation: mailto:voyager+mod (AT) bud (DOT) prima.de
FAQ: http://www.voyager.prima.de/cpp/ mailto:voyager+send-faq (AT) bud (DOT) prima.de
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Tobias Wollgam
Guest





PostPosted: Tue Apr 27, 2004 6:58 am    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote



Niels Menke wrote:

Quote:
Ich soll eine doppelt verkettete Liste programmieren, mit Templates und
den Methoden push, pop, top (lesen des obersten Elements), empty
(liefert true falls liste leer) und dump_elements (alle elemente
ausgeben). Mein Problem: Ich blick nicht so recht, wie ich das machen
soll, da Vorlesung und Skript doch sehr dürftig ausfielen.

Was konkret ist das Problem?

Quote:
Hat vielleicht
jemand ein gutes Programmierbeispiel für mein Problem, über dem ich zwecks
Verständnis meditieren könnte?

Von einer fertigen Lösung lernst Du nichts, Du solltest schon selbst
versuchen die Aufgabe zu lösen!

Bescheib mal, wie Du an die Sache herangehen möchtest!

Gruß,

Tobias

--
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Albrecht Fritzsche
Guest





PostPosted: Tue Apr 27, 2004 7:07 am    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote



Niels Menke wrote:

Quote:
Hi NG,

Verzeiht mir falls das ne häufig gestellte Frage ist, aber per google
war nichts zu finden...

Verwundert mich...

Quote:
Mein Problem: Ich blick nicht so recht, wie ich das machen soll, da
Vorlesung und Skript doch sehr dürftig ausfielen. Hat vielleicht jemand
ein gutes Programmierbeispiel für mein Problem, über dem ich zwecks
Verständnis meditieren könnte?

Das Buch "Thinking in C++" ist da vielleicht besser als Deine Skripts,
zB

http://www.briceg.com/ticpp/one/

Ali

--
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Karl Heinz Buchegger
Guest





PostPosted: Tue Apr 27, 2004 11:58 am    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Niels Menke wrote:
Quote:

Hi NG,

Verzeiht mir falls das ne häufig gestellte Frage ist, aber per google
war nichts zu finden...

Das ist schwer zu glauben :-)

Quote:
Ich soll eine doppelt verkettete Liste programmieren, mit Templates und
den Methoden push, pop, top (lesen des obersten Elements), empty
(liefert true falls liste leer) und dump_elements (alle elemente ausgeben).
Mein Problem: Ich blick nicht so recht, wie ich das machen soll, da
Vorlesung und Skript doch sehr dürftig ausfielen. Hat vielleicht jemand
ein gutes Programmierbeispiel für mein Problem, über dem ich zwecks
Verständnis meditieren könnte?

Der heisseste Tip den ich Dir geben kann, ist: schnap Dir Zettel
und Bleistift und spiel mal ein bischen mit doppelt verketteten Listen
rum. Du kriegst so ein Gefuehl dafuer wie die einzelnen Operationen
laufen muessen und in welcher Reihenfolge welcher Pointer umzusetzen
ist.

Bsp. einen Knoten am Ende einer Liste anhaengen.

Dies sei die Liste (Jeder Knoten besteht aus einem
Wert und 2 Pointern. Der erste Pointer moege next
heisen, der zweite prev)


Root
+------+
Quote:
o |
+---|--+

v

+-------+ +------+ +-------+
Quote:
3 | | 4 | | 5 |
o---------->| o--------->| NULL |
NULL |<----------o |<----------o |
+-------+ +------+ +-------+


und jetzt hast Du da einen neuen Knoten, der hinten ran muss:

Root
+------+
Quote:
o |
+---|--+

v

+-------+ +------+ +-------+
Quote:
3 | | 4 | | 5 |
o---------->| o--------->| NULL |
NULL |<----------o |<----------o |
+-------+ +------+ +-------+




NewNode
+------+
Quote:
o------------+
+------+ |

v
+------+
Quote:
6 |
NULL |
NULL |
+------+



Nur, wie macht man das? Zunaechst mal, wird es wahrscheinlich
das Bestreben sein, einen Pointer auf das letzte Listenelement
zu kriegen. Das erscheint logisch, den dort muss ja die Liste
manipuliert werden Smile Also ist es Dein erstes Ziel in diesen
Zustand zu kommen:

Root
+------+
Quote:
o |
+---|--+

v

+-------+ +------+ +-------+
Quote:
3 | | 4 | | 5 |
o---------->| o--------->| NULL |
NULL |<----------o |<----------o |
+-------+ +------+ +-------+

^
Quote:

Temp |

+--------+ |
Quote:
o------------------------------+
+--------+


NewNode
+------+
Quote:
o------------+
+------+ |

v
+------+
Quote:
6 |
NULL |
NULL |
+------+


Temp zeigt also aufs letzte Element. Hmm. Wie kommt er dort hin?
Nun Temp uebernimmt zunaechst mal den Wert von Root und 'hangelt'
sich am next Pointer nach rechts, bis der letzte Knoten erreicht
ist. Hmm. Woran erkennt man den letzten Knoten? Schau auf die Zeichnung
und vergleiche den Knoten mit den anderen in der Liste! Richtig:
sein next Pointer ist NULL.

In Code gegossen sieht das ganze dann so aus:

Temp = Root;
while( Temp->next != 0 )
Temp = Temp->next;

Da muss dann noch eine Behandlung des Falles Root == 0 rein, aber
im wesentlichen wars das.

OK. Nun ist der Temp Pointer am letzten Knoten, wie wird der neue
Knoten dort eingehaengt? Indem ein paar Pointer verbogen werden.
Das Endziel sieht so aus:

Root
+------+
Quote:
o |
+---|--+

v

+-------+ +------+ +-------+
Quote:
3 | | 4 | | 5 |
o---------->| o--------->| o----------+
NULL |<----------o |<----------o |<--+ |
+-------+ +------+ +-------+ | |

^ | |
Quote:
| |
Temp | | |

+--------+ | | |
Quote:
o------------------------------+ | |
+--------+ | |
|
NewNode | |

+------+ | |
Quote:
o------------+ | |
+------+ | | |

v | |
+------+ | |
Quote:
6 | | |
+---->| NULL | | |
+-----o | | |
| +------+ | |
| | |
+-------------------------------+ |
|
+-------------------------------------+


und jetzt heist es eine Reihenfolge von Zuweisungen zu finden, die
genau dieses Ergebnis erzeugt. Ausgangspunkt aller Manipulationen
sind immer die Pointer Temp und NewNode. Immer wenn Du in der
Zeichnung einem Pfeil folgen musst, weil Du im dortigen Rechteck
ein Feld aufsuchen musst, schreibst Du ein ->

zB. Ich moechte den Pfeil realisieren, der vom Knoten '5' zum neuen
Knoten '6' fuehrt:

Root
+------+
Quote:
o |
+---|--+

v

+-------+ +------+ +-------+
Quote:
3 | | 4 | | 5 |
o---------->| o--------->| NULL |
NULL |<----------o |<----------o |
+-------+ +------+ +-------+

^
Quote:

Temp |

+--------+ |
Quote:
o------------------------------+
+--------+


NewNode
+------+
Quote:
o------------+
+------+ |

v
+------+
Quote:
6 |
NULL |
NULL |
+------+


von Tmp ausgehend erreiche ich den Knoten '5', indem ich dem Pfeil
folge:

Tmp->

Im dortigen Rechteck brauche ich das next Feld

Tmp->next

Damit habe ich identifiziert wo der Pfeil starten soll. Wo soll
er hin zeigen: Nun, auf das gleiche Rechteck, auf das auch
NewNode zeigt. Also heist die ganze Anweisung:

Tmp->next = NewNode;

und das Ergebnis sieht so aus:

Root
+------+
Quote:
o |
+---|--+

v

+-------+ +------+ +-------+
Quote:
3 | | 4 | | 5 |
o---------->| o--------->| o----------+
NULL |<----------o |<----------o | |
+-------+ +------+ +-------+ |

^ |
Quote:
|
Temp | |

+--------+ | |
Quote:
o------------------------------+ |
+--------+ |

NewNode |

+------+ |
Quote:
o------------+ |
+------+ | |

v |
+------+ |
Quote:
6 | |
+---->| NULL | |
| NULL | |
+------+ |
|
|
|
+-------------------------------------+


Vergleicht man mit dem angestrebten Ergebnis, so fehlt
nur noch der Reuckwaertspfeil von '6' nach '5'.
Wie kann ich das Feld an dem der Pfeil starten muss identifizieren?
Moegliche Ausgangspunkte sind die Pointer Temp oder NewNode.
Nun am einfachsten, kommt man an das Feld heran, wenn man
ueber NewNode geht: NewNode, immer dem Pfeil entlang und im
Rechteck das prev Feld:

NewNode->prev

Es geht aber auch anders. Ich kann bei Temp starten, dem Pfeil folgen,
im Rechteck das next Feld aufsuchen, nochmals einem Pfeil folgen, bis
ich schliesslich im gesuchten Rechteck lande, von wo ich das prev
Feld brauche. Oder in Code:

Temp->next->prev

Wofuer Du Dich entscheidest ist Deine Sache, auf jeden Fall muss der neue
Pfeil auf den Knoten '5' zeigen. Der ist einfach zu finden: Temp zeigt
schon drauf. Also in Code

NewNode->prev = Temp;

oder aber

Temp->next->prev = Temp;

Tja. das wars. Der neue Knoten ist eingehaengt.
Wie stehts mit Sonderfaellen. Was ist wenn die Liste
leer ist (Root == NULL)? Die Faelle musst Du Dir noch
ueberlegen und ev. Aenderungen am Bisherigen anbringen.

Aber: Unterschaetze nicht den Wert von Papier und Bleistift!
Niemand, und ich meine niemand, kann eine lineare Liste, ob
einfach oder doppelt verkettet, beim ersten Mal fehlerfrei
programmieren. P&B sind da eine exzellente Hilfe zum ausknobeln
und was noch viel wichtiger ist: bei der Fehlersuche. Bei der
Fehlersuche drehst Du den Spiess um: Du spielst Computer und
durchlaeufst Deine Funktion. Am Papier zeichnest Du alle
Aenderungen die Dir die Funktion vorschreibt mit. Normalerweise
sieht man auf diese Weise sehr schnell woran's denn scheitert.

Aber: Uebung macht den Meister. Ich wuerde mal schaetzen, das
ein Durchschnittsprogrammierer so 5 bis 7 Anlauefe braucht, bis
er eine lineare Liste fehlerfrei, einfach so und ohne
grosses Nachdenken, hinkriegt.

--
Karl Heinz Buchegger
[email]kbuchegg (AT) gascad (DOT) at[/email]

--
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Niels Menke
Guest





PostPosted: Tue Apr 27, 2004 12:52 pm    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Tobias Wollgam wrote:

Quote:
Was konkret ist das Problem?

Das Problem ist, das unsere Vorlesung "Einführung in die Programmierung
mit C++" im letzten Semester nicht wirklich die viele Zeit wert war, die
ich hineingesteckt habe, denn komplexere Dinge in C++ programmieren kann
ich immer noch nicht, was aber allen anderen Kursteilnehmern ähnlich
geht, an mir allein kanns also nicht liegen. Dennoch wird nun von uns
verlangt, derartige Datenstrukturen zu realisieren. Nur ist das
natürlich etwas schwer, wenn man zwar gedanklich weiß wie's gehen soll,
aber keinen Schimmer hat wie der Code dazu aussehen muss.

Quote:
Bescheib mal, wie Du an die Sache herangehen möchtest!

Wie gesagt suchte ich ein Programmierbeispiel, das ich mir Stück für
Stück auseinanderpflücken und verstehen könnte. Auf ähnliche Art und
Weise habe ich schon recht erfolgreich und schnell fließend Pascal, PHP
und HTML gelernt. Es sollte also mit C++ auch klappen. Ich hatte nicht
vor, 'ne fertige Lösung abzugeben ohne meinen eigenen Senf einzubringen,
falls Du Dir das dachtest. Das ich davon längerfristig nichts hätte, ist
mir auch bewusst.
--
N:M

--
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Tobias Wollgam
Guest





PostPosted: Tue Apr 27, 2004 1:29 pm    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Niels Menke wrote:

Quote:
Bescheib mal, wie Du an die Sache herangehen möchtest!

Wie gesagt suchte ich ein Programmierbeispiel, das ich mir Stück für
Stück auseinanderpflücken und verstehen könnte. Auf ähnliche Art und
Weise habe ich schon recht erfolgreich und schnell fließend Pascal, PHP
und HTML gelernt. Es sollte also mit C++ auch klappen. Ich hatte nicht
vor, 'ne fertige Lösung abzugeben ohne meinen eigenen Senf einzubringen,
falls Du Dir das dachtest. Das ich davon längerfristig nichts hätte, ist
mir auch bewusst.

Wenn Du Pascal kannst, dann entwerfe Deine Lösung doch zunächst in Pascal.
Entwerfe dann analog eine Klasse in C++ und erweitere diese dann zum Schluß
zu einem Template.

Ich glaube übrigens nicht, daß man C++ so einfach lernt indem man sich ein
fullfeatured Beispiel ansieht und das analysiert. Wenn dem doch so ist,
dann schnapp Dir STLport und analysiere dort die Klasse list.

IMHO kommt man auch ohne ordentliche Literatur nicht sehr weit.

Viel Erfolg,

Tobias

--
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Heinz Saathoff
Guest





PostPosted: Tue Apr 27, 2004 3:14 pm    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Moin,

Niels Menke schrieb...
Quote:
Wie gesagt suchte ich ein Programmierbeispiel, das ich mir Stück für
Stück auseinanderpflücken und verstehen könnte. Auf ähnliche Art und
Weise habe ich schon recht erfolgreich und schnell fließend Pascal, PHP
und HTML gelernt. Es sollte also mit C++ auch klappen.

Da Du fließend Pascal kannst: Könntest Du eine solche Liste in Pascal
programmieren? Wenn ja, ist Dir der Algorithmus bekannt und es hapert
nur mit der konkreten Notation in C++ (pointer, new, delete)?
Wenn's am Algorithmus liegt: Karl Heinz hat sich sehr viel Mühe mit der
Erläuterung gegeben.



--
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Marco Budde
Guest





PostPosted: Tue Apr 27, 2004 6:05 pm    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Niels Menke wrote:

Quote:
Mein Problem: Ich blick nicht so recht, wie ich das machen soll, da
Vorlesung und Skript doch sehr dürftig ausfielen.

Ist doch an der Uni immer so. Am besten beides vergessen und sich
ein paar gute Bücher zulegen. C++ ist ein wichtiges Handwerkszeug,
das man erlernen sollte.

Quote:
Hat vielleicht jemand
ein gutes Programmierbeispiel für mein Problem,

Schau Dir doch einfach mal das Interface der STL Container von C++
an (vector, deque, list).

Quote:
über dem ich zwecks
Verständnis meditieren könnte?

Du mußt schon genauer erklären, wo jetzt Dein Problem genau liegt.
Pauschal würde ich Dir zu Templates das Buch "C++ Templates" von
Vandevoorde und Josuttis empfehlen.

cu, Marco
--
S: Minolta: Winkelsucher (VN), VC-9

E-Mail: mb-news-b<ät>linuxhaven.de
Deutsches Linux HOWTO Projekt: http://www.linuxhaven.de

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Werner Jakobi
Guest





PostPosted: Tue Apr 27, 2004 6:31 pm    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Niels Menke <N_M (AT) gmx (DOT) net> posted:

Quote:
Wie gesagt suchte ich ein Programmierbeispiel, das ich mir Stück für
Stück auseinanderpflücken und verstehen könnte.

Warum nimmst du in C++ nicht list aus der STL? Das ist doch eine doppelt
verzeigerte Liste, die mit Templates funktioniert und alle deine Wünsche
erfüllt. Man muß die Welt nicht immer neu erfinden?

Ansonsten müßtest du halt die übliche C-Liste anpassen:
typedef struct node {
node* next;
node* previous;
void* data;
};

typedef class list {
node* head; // zeigt auf den Kopf der Liste
node* tail; // immer 0
node* tailpred; // zeigt auf den Vorgänger von tail
};

list::list() {
head = 0;
tail = 0;
tailpred = *head;
}

....

Das wird allerdings recht mühsam werden.

Gruss, Werner
--
Morver, der Rollstuhl fuer kranke Windows-Newsreader und fuer OE.
Aktuelle Version 1.0.305: http://www.morver.de/

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Niels Menke
Guest





PostPosted: Tue Apr 27, 2004 8:07 pm    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Tobias Wollgam wrote:

Quote:
Wenn Du Pascal kannst, dann entwerfe Deine Lösung doch zunächst in Pascal.
Entwerfe dann analog eine Klasse in C++ und erweitere diese dann zum Schluß
zu einem Template.

Das ist es ja, wovon ich keinen Schimmer habe...
Das gedachte ich halt mit einem halbwegs brauchbaren Beispiel klarer zu
sehen...
--
N:M

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helmut zeisel
Guest





PostPosted: Wed Apr 28, 2004 4:09 am    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Tobias Wollgam wrote:

Quote:
Wenn Du Pascal kannst, dann entwerfe Deine Lösung doch zunächst in Pascal.

Das halte ich fuer keine gute Idee. Pascal ist zu unterschiedlich. Von
einer anderen objektorientierten Sprache auf C++ uebertragen, ist
möglich; von einer "klassischen" heraus ist aber schwierig.

Quote:
Entwerfe dann analog eine Klasse in C++ und erweitere diese dann zum Schluß
zu einem Template.

Zustimmung.

Helmut

--
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Helmut Zeisel
Guest





PostPosted: Wed Apr 28, 2004 6:53 am    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Niels Menke wrote:


Quote:
Wie gesagt suchte ich ein Programmierbeispiel, das ich mir Stück für
Stück auseinanderpflücken und verstehen könnte.

http://www.lernnetz-sh.de/kmlinux/doc/C++-Lehrgang/dyn_obj/dyn_ob25.htm

Das ist eine doppelt verkette Liste mit char* Elementen.

Helmut

--
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Tobias Wollgam
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PostPosted: Wed Apr 28, 2004 6:57 am    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

helmut zeisel wrote:

Quote:
Wenn Du Pascal kannst, dann entwerfe Deine Lösung doch zunächst in
Pascal.

Das halte ich fuer keine gute Idee. Pascal ist zu unterschiedlich. Von
einer anderen objektorientierten Sprache auf C++ uebertragen, ist
möglich; von einer "klassischen" heraus ist aber schwierig.

Um doppeltverkettete Listen zu verstehen und zu testen ist (IMHO) jede
Sprache gut, die das ermöglicht. Datenstrukturen sind von Sprachen
weitgehend unabhängig.

Abgesehen davon, ist das Stoff eines Informatikkurses der Klasse 12. (Und
wir hatten damals Turbo-Pascal)

--
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Tibor Pausz
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PostPosted: Wed Apr 28, 2004 6:59 am    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Niels Menke <N_M (AT) gmx (DOT) net> wrote:

Quote:
Wie gesagt suchte ich ein Programmierbeispiel, das ich mir Stück für
Stück auseinanderpflücken und verstehen könnte.

Das ist gelinde gesagt ziemlicher Blödsinn. Aber wenn Du es trotzdem tun
willst, der g++ Compiler enthält den Sourcecode für die std::list
Template Klasse. Exakt das was Du suchst.

Sinnvoller wäre aber der Weg aus der anderen Richtung. Es ist nicht die
Aufgabe, daß Dir hier jemand Deine Aufgabe löst. Die meisten können das
und brauchen das nicht mehr lernen.

Wenn Du Problem beim Formulieren und dem Verständnis von C++ hast wird
Dir hier in der Group weitergeholfen.

--
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Helmut Zeisel
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PostPosted: Wed Apr 28, 2004 7:25 am    Post subject: Re: Programmierbeispiel doppelt verkettete Liste Reply with quote

Tibor Pausz wrote:

Quote:
Niels Menke <N_M (AT) gmx (DOT) net> wrote:


Wie gesagt suchte ich ein Programmierbeispiel, das ich mir Stück für
Stück auseinanderpflücken und verstehen könnte.


Das ist gelinde gesagt ziemlicher Blödsinn.

Wieso? Es gibt unterschiedliche Lernstile. Der eine tut sich leichter,
wenn er ein fertiges Beispiel analysieren kann, der andere baut sich
synthetisch aus dem theoretischen Wissen seine Lösung zusammen.

Quote:
Aber wenn Du es trotzdem tun
willst, der g++ Compiler enthält den Sourcecode für die std::list
Template Klasse. Exakt das was Du suchst.

Bei aller Hochachtung vor der STL - didaktisch ist sie unbrauchbar.

Quote:
Sinnvoller wäre aber der Weg aus der anderen Richtung. Es ist nicht die
Aufgabe, daß Dir hier jemand Deine Aufgabe löst.

Das will er ja nicht. Er will, dass ihm jemand die Ecke zeigt, an der er
zu bauen beginnen muss.

Helmut

--
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