linked list - Binus Repository

Lecture Notes On Algorithms and Data Structures
LINKED LIST
Singly dan Doubly
Oleh
Thompson Susabda Ngoen
Universitas Bina Nusantara
Fakultas Ilmu Komputer
2003
Thompson S.Ngoen
Linked List 1
Linked List adalah suatu struktur data linier. Berbeda dengan array yang juga merupakan struktur
data linier dan tipe data komposit, linked list dibentuk secara dinamik. Pada saat awal program
dijalankan elemen linked list belum data. Elemen linked list (disebut node) dibentuk sambil jalan
sesuai instruksi. Apabila setiap elemen array dapat diakses secara langsung dengan
menggunakan indeks, sebuah node linked list diakses dengan menggunakan pointer yang
mengacu (menunjuk) ke node tersebut.
Awal atau kepala linked list harus diacu sebuah pointer yang biasa diberi nama head. Pointer
current (disingkat curr) digunakan untuk memindahkan pengacuan kepada node tertentu.
Node Pembentuk Linked List
Elemen pembentuk linked list disebut node. Node terdiri dari dua bagian, bagian data dan bagian
kait (link). Bagian data berupa satu atau beberapa field. Bagian link terdiri dari pointer. Linked list
yang node-nya mempunyai satu buah pointer disebut singly-linked list. Linked list yang node-nya
mempunyai dua pointer, satu untuk mengait ke node berikutnya dan yang lain untuk mengait ke
node sebelumnya, disebut doubly-linked list. Node dibentuk dengan structure. Untuk
menyederhanakan pembahasan, dalam tulisan ini bagian data berupa satu buah field.
struct tnode {
int data;
struct tnode *next;
};
Operasi Pada Linked List
Operasi yang berkaitan dengan struktur data linked list adalah: create, empty, insertathead,
insertaftercurr, insertattail, retrieve, update, findfirst, findnext, findprev, deletenode, dan clear.
ceate( )
membentuk linked list kosong
empty( )
memeriksa status kosong suatu linked list
insert_head( )
menambah node baru pada posisi awal linked list sehingga node ini menjadi node yang pertama,
pointer current menunjuk ke node yang baru ditambahkan ini
insert_curr( )
menambah node baru pada posisi setelah pointer current, pointer current menunjuk ke node yang
baru ditambahkan ini
insert_tail( )
menambah node pada akhir linked list, sehingga node ini menjadi node terakhir linked list; pointer
current menunjuk kepada node yang baru ditambahkan ini
Thompson S.Ngoen
Linked List 2
retrieve( )
mengembalikan nilai data node yang ditunjuk pointer current
update( )
mengubah nilai data node yang ditunjuk pointer current
findfirst( )
memindahkan pointer current ke posisi node pertama
findnext( )
memindahkan pointer current ke posisi node berikutnya apabila tidak sedang berada pada posisi
node terakhir
findprev( )
memindahkan pointer current ke posisi node sebelumnya apabila tidak sedang berada pada posisi
node pertama
deletenode( )
menghapus node pada posisi current dan memindahkan pointer current ke posisi node pertama
clear( )
menghapus linked list dengan membebaskan seluruh node satu persatu.
Implementasi Linked List
Fungsi create( ) memberi nilai awal NULL kepada pointer head dan curr (current).
void create(struct tnode **head, struct tnode **curr) {
*head= *curr= NULL;
}
Fungsi empty( ) mengembalikan nilai satu apabila linked list masih kosong yang ditandai dengan
pointer head yang bernilai NULL., selain itu dikembalikan nilai nol.
int empty(struct tnode *head) {
if (head== NULL) return 1;
return 0;
}
Fungsi insert_head( ) menambah node baru pada posis awal linked list. Node baru ini menjadi
node pertama. Pointer head dan curr diubah sehingga mengacu ke node ini.
Sebelum insert_head
Setelah insert_head 10
Ö
Thompson S.Ngoen
Linked List 3
Ö
Mula-mula bentuk node baru (n). Pointer next pada node baru ini dikaitkan (menunjuk) ke node
yang ditunjuk pointer head (o). Ubah pointer head dan curr sehingga menunjuk node baru
tersebut (p).
n
o
p
void insert_head(struct tnode **head, struct tnode **curr,
int e) {
struct tnode * node;
node= (struct tnode *) malloc(sizeof(int));
node->data= e;
node->next= *head;
*head= *curr= node;
}
Fungsi insert_curr( ) menambah node baru pada posisi setelah pointer curr. Apabila linked list
masih kosong maka node ini menjadi node pertama. Pointer curr menunjuk ke node baru tersebut.
Sebelum insert_curr
Setelah insert_curr 10
Ö
Ö
Mula-mula bentuk node baru (n). Pointer next pada node baru ini dikaitkan (menunjuk) ke node
yang ditunjuk field next dari pointer curr (o). Kaitkan field next pada node yang ditunjuk pointer
Thompson S.Ngoen
Linked List 4
curr ke node baru tersebut (p). Terakhir pindahkan pointer curr sehingga mengacu node baru
tersebut (q).
n
o
p
q
void insert_curr(struct tnode **head, struct tnode **curr,
int e) {
struct tnode * node;
node= (struct tnode *) malloc(sizeof(int));
node->data= e;
if (*head==NULL) { *head= node; node->next= NULL; }
else {
node->next= (*curr)->next;
(*curr)->next= node;
}
*curr= node;
}
Fungsi insert_tail( ) menambah node baru pada posis akhir linked list. Pointer curr digerakkan
sampai menunjuk node terakhir, lalu node baru dikaitkan. Node baru ini menjadi node terakhir.
Pointer curr diubah sehingga mengacu ke node ini.
Sebelum insert_tail
Setelah insert_tail 10
Ö
Thompson S.Ngoen
Linked List 5
Mula-mula bentuk node baru (n). Pointer curr dipindahkan ke posisi node terakhir (o). Ubah link
pada node terakhir ini sehingga menujuk kepada node baru(p). Terakhir pindahkan pointer curr
sehingga mengacu node baru tersebut (q).
n
o
p
q
void insert_tail(struct tnode **head, struct tnode **curr,
int e) {
struct tnode *node;
node= (struct tnode *) malloc(sizeof(int));
node->data= e;
node->next= NULL;
if (*head== NULL) *head= node;
else {
while ((*curr)->next != NULL) *curr= (*curr)->next;
(*curr)->next= node;
}
*curr= node;
}
Fungsi retrieve( ) mengembalikan data pada node yang sedang ditunjuk pointer curr atau
mengembalikan suatu nilai tertentu apabila linked list dalam keadaan kosong.
int retrieve(struct tnode *head, struct tnode *curr) {
if (empty(head)) return -32768;
return curr->data;
}
Fungsi update( ) mengubah nilai data pada node yang ditunjuk pointer curr jika linked list tidak
kosong. Nilai satu akan dikembalikan apabila perubahan data berhasil dilakukan.
Thompson S.Ngoen
Linked List 6
int update(struct tnode *head, struct tnode* curr, int e) {
if (empty(head)) return 0;
curr->data= e;
return 1;
}
Fungsi findfirst( ) akan memindahkan pointer curr ke posisi node pertama, yaitu node yang
ditunjuk pointer head, jika linked list tidak kosong. Nilai satu akan dikembalikan apabila
pemindahan pointer curr berhasil dilakukan.
int findfirst(struct tnode *head, struct tnode **curr) {
if (empty(head)) return 0;
*curr= head;
return 1;
}
Fungsi findnext( ) akan memindahkan pointer curr ke posisi node berikutnya apabila linked list
tidak kosong dan pointer curr tidak sedang berada pada posisi node terakhir. Nilai satu akan
dikembalikan apabila pemindahan pointer curr berhasil dilakukan.
int findnext(struct tnode *head, struct tnode **curr) {
if (empty(head)) return 0;
if ((*curr)->next == NULL) return 0;
*curr= (*curr)->next;
return 1;
}
Fungsi findprev( ) akan memindahkan pointer curr ke posisi node sebelumnya apabila linked list
tidak kosong dan pointer curr tidak sedang berada pada posisi node pertama. Nilai satu akan
dikembalikan apabila pemindahan pointer curr berhasil dilakukan. Pemindahan dilakukan dengan
bantuan sebuah pointer lain. Pada mulanya pointer ini mengacu kepada node pertama. Pointer ini
berpindah ke node selanjutnya sampai pada posisi satu node sebelum node yang diacu pointer
curr.
int findprev(struct tnode *head, struct tnode **curr) {
if (*curr== head) return 0;
struct tnode *temp= head;
while (temp->next!= *curr) temp= temp->next;
*curr= temp;
return 1;
}
Fungsi deletenode( ) akan menghapus node pada posisi curr jika linked list tidak kosong dan
memindahkan pointer curr ke posisi node pertama, atau curr bernilai NULL apabila linked list
menjadi kosong setelah dihapus.
Sebelum deletenode
Setelah deletenode
Thompson S.Ngoen
Linked List 7
Ö
Ö
Ö
Penghapusan dilakukan dengan bantuan sebuah pointer lain. Pada mulanya pointer ini mengacu
kepada node pertama (n). Pointer ini berpindah ke node selanjutnya sampai pada posisi satu
node sebelum node yang diacu pointer curr (o). Mengubah link pada node yang diacu pointer
temp sehingga menunjuk kepada node setelah node hyang ditunjuk pointer curr (p), dan
membebaskan node yang sedang diacu pointer curr (q).
n
o
p
q
int deletenode(struct tnode **head, struct tnode **curr) {
struct tnode *temp;
if (empty(*head)) return 0;
if (*curr== *head) *head= (*head)->next;
else {
temp= *head;
while(temp->next != *curr) temp= temp->next;
Thompson S.Ngoen
Linked List 8
} temp->next= (*curr)->next;
free(*curr);
*curr= *head;
return 1;
}
Fungsi clear( ) menghapus linked list dengan membebaskan seluruh node satu persatu. Pointer
head dan curr diberi nilai NULL.
void clear(struct tnode **head, struct tnode **curr) {
*curr= *head;
while (*curr!= NULL) {
*head= *curr;
*curr= (*curr)->next;
free(*head);
}
*head= *curr= NULL;
}
Node Pembentuk Doubly-Linked List
Doubly-linked list mempunyai dua field pointer, satu untuk mengait ke node berikutnya (biasanya
diberi nama next) dan yang lainnya untuk mengait ke node sebelumnya (biasanya diberi nama
prev).
struct tnode {
int data;
struct tnode *prev, *next;
};
Operasi Pada Doubly-Linked List
Operasi yang berkaitan dengan struktur data doubly linked list adalah: create, empty, insertafter,
insertbeforer, retrieve, update, findfirst, findnext, findprev, deletenode, dan clear. Operasi yang
berbeda dengan singly linked list dijelas di bawah ini.
insert_after( )
menambah node baru pada posisi setelah pointer current, pointer current menunjuk ke node yang
baru ditambahkan ini
insert_before( )
menambah node pada posisi sebelum pointer current, pointer current menunjuk kepada node
yang baru ditambahkan ini
Implementasi Doubly-Linked List
Fungsi insert_after( ) menambah node baru pada posisi setelah pointer curr. Apabila linked list
masih kosong maka node ini menjadi node pertama. Pointer curr menunjuk ke node baru tersebut.
Thompson S.Ngoen
Linked List 9
Sebelum insert_after 40
Setelah insert_after 40
Ö
Ö
Mula-mula bentuk node baru (n). Pointer next pada node baru ini dikaitkan (menunjuk) ke node
yang ditunjuk field next dari pointer curr (o). Kaitkan field next pada node yang ditunjuk pointer
curr ke node baru tersebut (p). Terakhir pindahkan pointer curr sehingga mengacu node baru
tersebut (q).
n
o
p
q