Cấu trúc dữ liệu danh sách liên kết vòng (Circular Linked List)

Danh sách liên kết vòng (Circular Linked List) là gì?

Danh sách liên kết vòng (Circular Linked List) là một biến thể của danh sách liên kết (Linked List), trong đó phần tử đầu tiên trỏ tới phần tử cuối cùng và phần tử cuối cùng trỏ tới phần tử đầu tiên.

Cả hai loại Danh sách liên kết đơn (Singly Linked List) và Danh sách liên kết đôi (Doubly Linked List) đều có thể được tạo thành dạng Danh sách liên kết vòng. Phần dưới chúng ta sẽ tìm hiểu từng cách tạo một.

Tạo Danh sách liên kết vòng từ Danh sách liên kết đơn

Trong Danh sách liên kết đơn, điểm trỏ tới kế tiếp của nút cuối sẽ trỏ tới nút đầu tiên, thay vì sẽ trỏ tới NULL.

Tạo Danh sách liên kết vòng từ Danh sách liên kết đôi

Trong Danh sách liên kết đôi, điểm trỏ tới kế tiếp của nút cuối trỏ tới nút đầu tiên và điểm trỏ tới phía trước của nút trước sẽ trỏ tới nút cuối cùng. Quá trình này sẽ tạo thành vòng ở cả hai hướng.

Nhìn vào hai hình minh họa trên, bạn cần ghi nhớ:

• Next của Last Link trỏ tới First Link trong cả hai trường hợp với Danh sách liên kết đơn cũng như Danh sách liên kết đôi.

• Prev của First Link trỏ tới phần tử cuối của Danh sách liên kết với trường hợp Danh sách liên kết đôi.

Các hoạt động cơ bản trên Danh sách liên kết vòng

Dưới đây là một số hoạt động cơ bản được hỗ trợ bởi Danh sách liên kết vòng:

• Hoạt động chèn: chèn một phần tử vào vị trí bắt đầu của Danh sách liên kết vòng.

• Hoạt động xóa: xóa một phần tử của Danh sách liên kết vòng.

• Hiển thị: hiển thị toàn bộ Danh sách liên kết vòng.

Hoạt động chèn trong Danh sách liên kết vòng

Dưới đây là giải thuật minh họa hoạt động chèn trong danh sách liên kết vòng dựa trên danh sách liên kết đơn.

//Chèn link tại vị trí đầu tiên
void insertFirst(int key, int data) {
   //tạo một link
   struct node *link = (struct node*) malloc(sizeof(struct node));
   link->key = key;
   link->data= data;
 
   if (isEmpty()) {
      head = link;
      head->next = head;
   }else {
      //trỏ nó tới first node cũ
      link->next = head;
  
      //trỏ first tới first node mới
      head = link;
   }   
   
}

Hoạt động xóa trong Danh sách liên kết vòng

Dưới đây là giải thuật minh họa hoạt động xóa trong Danh sách liên kết vòng dựa trên Danh sách liên kết đơn.

//Xóa phần tử đầu tiên
struct node * deleteFirst() {
   //Lưu tham chiếu tới first link
   struct node *tempLink = head;
 
   if(head->next == head){  
      head = NULL;
      return tempLink;
   }        //Đánh dấu next tới first link là first 
   head = head->next;
 
   //trả về link đã bị xóa
   return tempLink;
}

Hiển thị Danh sách liên kết vòng

Dưới đây là giải thuật minh họa hoạt động hiển thị toàn bộ Danh sách liên kết vòng.

//Hiển thị danh sách liên kết vòng
void printList() {
   struct node *ptr = head;
   printf("\n[ ");
 
   //Bắt đầu từ vị trí đầu tiên
   if(head != NULL) {
      while(ptr->next != ptr) {     
         printf("(%d,%d) ",ptr->key,ptr->data);
         ptr = ptr->next;
      }
   }
 
   printf(" ]");
}