3 Задачи

Все числа, упоминаемые в заданиях данной группы, являются целыми. Все указатели имеют тип PNode и указывают на записи типа TNode. Типы PNode и TNode описаны следующим образом:

type PNode = ^TNode;

TNode = record

Data: integer;

Next: PNode;

Prev: PNode;

end;

Во вводных заданиях 1–2, а также в заданиях на стек и очередь (3–28) при работе с записями типа TNode используются только поля Data и Next (см. задание 1); в заданиях на списки (29–80) используются все поля записи TNode (см. задание 29). Так как переменные типа «указатель» предназначены для хранения адресов, в формулировках заданий слова «указатель» (на элемент данных) и «адрес» (элемента данных) используются как синонимы.

1) Дан адрес P1 записи типа TNode, содержащей поле Data (целого типа) и поле Next (типа PNode — указателя на TNode). Эта запись связана полемNext со следующей записью того же типа. Вывести значения полей Data обеих записей, а также адрес P2 следующей записи.

2) Дан адрес P1 записи типа TNode. Эта запись связана полем Next со следующей записью того же типа, она, в свою очередь, — со следующей, и так далее до записи, поле Next которой равно nil (таким образом, возникает цепочка связанных записей). Вывести значения полей Data для всех элементов цепочки, длину цепочки (то есть число ее элементов) и адрес ее последнего элемента. Стек

В заданиях 3–13 структура «стек» (stack) моделируется цепочкой связанных узлов-записей типа TNode. Поле Next последнего элемента цепочки равно nil. Вершиной стека (top) считается первый элемент цепочки. Для доступа к стеку используется указатель на его вершину (для пустого стека данный указатель полагается равным nil). Значением элемента стека считается значение его поля Data.

3) Дано число D и указатель P1 на вершину непустого стека. Добавить элемент со значением D в стек и вывести адрес P2 новой вершины стека.

4) Дано число N (>0) и набор из N чисел. Создать стек, содержащий исходные числа (последнее число будет вершиной стека), и вывести указатель на его вершину.

5) Дан указатель P1 на вершину непустого стека. Извлечь из стека первый (верхний) элемент и вывести его значение D, а также адрес P 2 новой вершины стека. Если после извлечения элемента стек окажется пустым, то положить P 2 = nil. После извлечения элемента из стека освободить память, занимаемую этим элементом.

6) Дан указатель P1 на вершину стека, содержащего не менее десяти элементов. Извлечь из стека первые девять элементов и вывести их значения. Вывести также адрес новой вершины стека. После извлечения элементов из стека освобождать память, которую они занимали.

7) Дан указатель P1 на вершину стека (если стек пуст, то P 1 = nil). Извлечь из стека все элементы и вывести их значения. Вывести также количество извлеченных элементов N (для пустого стека вывести 0). После извлечения элементов из стека освобождать память, которую они занимали.

8) Даны указатели P1 и P2 на вершины двух непустых стеков. Переместить все элементы из первого стека во второй (в результате элементы первого стека будут располагаться во втором стеке в порядке, обратном исходному) и вывести адрес новой вершины второго стека. Операции выделения и освобождения памяти не использовать.

9) Даны указатели P1 и P2 на вершины двух непустых стеков. Перемещать элементы из первого стека во второй, пока значение вершины первого стека не станет четным (перемещенные элементы первого стека будут располагаться во втором стеке в порядке, обратном исходному). Если в первом стеке нет элементов с четными значениями, то переместить из первого стека во второй все элементы. Вывести адреса новых вершин первого и второго стека (если первый стек окажется пустым, то вывести для него константу nil). Операции выделения и освобождения памяти не использовать.

10) Дан указатель P 1 на вершину непустого стека. Создать два новых стека, переместив в первый из них все элементы исходного стека с четными значениями, а во второй — с нечетными (элементы в новых стеках будут располагаться в порядке, обратном исходному; один из этих стеков может оказаться пустым). Вывести адреса вершин полученных стеков (для пустого стека вывести nil). Операции выделения и освобождения памяти не использовать.

11) Дан указатель P 1 на вершину стека (если стек пуст, то P1 = nil). Также дано число N (>0) и набор из N чисел. Описать тип TStack — запись с одним полем Top типа PNode (поле указывает на вершину стека) — и процедуру Push(S, D), которая добавляет в стек S новый элемент со значением D (S — входной и выходной параметр типа TStack, D — входной параметр целого типа). С помощью процедуры Push добавить в исходный стек данный набор чисел (последнее число будет вершиной стека) и вывести адрес новой вершины стека.

12) Дан указатель P1 на вершину стека, содержащего не менее пяти элементов. Используя тип TStack (см. задание 11), описать функцию Pop(S) целого типа, которая извлекает из стека S первый (верхний) элемент, возвращаетего значение и освобождает память, которую занимал извлеченный элемент (S — входной и выходной параметр типа TStack). С помощью функции Pop извлечь из исходного стека пять элементов и вывести их значения. Вывести также указатель на новую вершину стека (если результирующий стек окажется пустым, то этот указатель должен быть равен nil).

13) Дан указатель P1 на вершину стека. Используя тип TStack (см. задание 11), описать функции StackIsEmpty(S) логического типа (возвращает TRUE, если стек S пуст, и FALSEв противном случае) и Peek(S) целого типа (возвращает значение вершины непустого стека S, не удаляя ее из стека). В обеих функциях переменная S является входным пара- метром типа TStack. С помощью этих функций, а также функции Pop из задания 12. Извлечь из исходного стека пять элементов (или все содержащиеся в нем элементы, если их менее пяти) и вывести их значения. Вывести также значение функции StackIsEmpty для результирующего стека и, если результирующий стек не является пустым, значение и адрес его новой вершины.

В заданиях 14–28 структура «очередь» (queue) моделируется цепочкой связанных узлов-записей типа TNode (см. задание 2). Поле Next последнего элемента цепочки равно nil. Началом очереди («головой», head) считается первый элемент цепочки, концом («хвостом», tail) — ее последний элемент. Для возможности быстрого добавления в конец очереди нового элемента удобно хранить, помимо указателя на начало очереди, также и указатель на ее конец. В случае пустой очереди указатели на ее начало, и конец полагаются равными nil. Как и для стека, значением элемента очереди считается значение его поля Data.

14) Дан набор из 10 чисел. Создать очередь, содержащую данные числа в указанном порядке (первое число будет размещаться в начале очереди, последнее — в конце), и вывести указатели P1 и P2 на начало и конец очереди.

15) Дан набор из 10 чисел. Создать две очереди: первая должна содержать числа из исходного набора с нечетными номерами (1, 3,..., 9), а вторая — с четными (2, 4,..., 10); порядок чисел в каждой очереди должен совпадать с порядком чисел в исходном наборе. Вывести указатели на начало и конец первой, а затем второй очереди.

16) Дан набор из 10 чисел. Создать две очереди: первая должна содержать все нечетные, а вторая — все четные числа из исходного набора (порядок чисел в каждой очереди должен совпадать с порядком чисел в исходном наборе). Вывести указатели на начало и конец первой, а затем второй очереди (одна из очередей может оказаться пустой; в этом случае вывести для нее две константы nil).

17) Дано число D и указатели P1 и P2 на начало и конец очереди (если очередь является пустой, то P1 = P2 = nil). Добавить элемент со значением D в конец очереди и вывести новые адреса начала и конца очереди.

18) Дано число D и указатели P 1 и P 2 на начало и конец очереди, содержащей не менее двух элементов. Добавить элемент со значением D в конец очереди и извлечь из очереди первый (начальный) элемент. Вывести значение извлеченного элемента и новые адреса начала и конца очереди. После извлечения элемента из очереди освободить память, занимаемую этим элементом.

19) Дано число N (>0) и указатели P1 и P2 на начало и конец непустой очереди. Извлечь из очереди N начальных элементов и вывести их значения (если очередь содержит менее N элементов, то извлечь все ее элементы). Вывести также новые адреса начала и конца очереди (для пустой очереди дважды вывести nil). После извлечения элементов из очереди освобождать память, которую они занимали.

29) Дан адрес P2 записи типа TNode, содержащей поле Data (целого типа) и поля Prev и Next (типа PNode — указателя на TNode). Эта запись связана полями Prev и Next соответственно с предыдущей и последующей записью того же типа. Вывести значения полей Data предыдущей и последующей записи, а также адреса P1 и P3 предыдущей и последующей записи.

30) Дан указатель P1 на начало непустой цепочки элементов-записей типа TNode, связанных между собой с помощью поля Next. Используя поле Prev записи TNode, преобразовать исходную (односвязную) цепочку в двусвязную, в которой каждый элемент связан не только с последующим элементом (с помощью поля Next), но и с предыдущим (с помощью поля Prev). Поле Prev первого элемента положить равным nil. Вывести указатель на последний элемент преобразованной цепочки.

36) Дан указатель P1 на первый элемент непустого двусвязного списка. Продублировать в списке все элементы с нечетными значениями (новые элементы добавлять после существующих элементов с такими же значениями) и вывести указатель на последний элемент преобразованного списка [10].

37) Написать рекурсивную функцию, которая определяет глубину заданного элемента на дереве и возвращает –1, если такого элемента нет.

38) Написать процедуру, которая печатает (по одному разу) все вершины дерева.

39) Написать процедуру, которая по заданному n считает число всех вершин глубины n в заданном дереве.

40) Написать процедуру, которая определяет глубину дерева.