Add data structure examples: one-way linked list.

Author: RyosukeDTomita

data_structure/README.md

@@ -1,20 +1,24 @@
-# データ構造
+# データ構造(Data Structure)
 
-## スタック
+## スタック(Stack)
 
 - Last In First Out でデータを取り出す構造
 - データが入るリストとスタックポインタとなる変数を用意してデータを入れた時にスタックポインタを増やして，データを取り出した時にスタックポインタを減らす。
 
 ---
 
-## キュー
+## キュー(Queue)
 
 - First in First Out でデータを取り出す。
 - キューにデータを入れることを enqueque,データを取り出すことを dequeue という。
 
-### リングバッファ
+### リングバッファ(Ring Buffer)
 
 - リングバッファ: 記憶領域がリング状になったもの。
-- リングバッファを実装するにはデータを入れる配列，データの先頭，データの最後尾となる変数を用意する。データは配列の(データの最後尾+1)%リングバッファのサイズの場所に追加する。データは配列の先頭から取り出し，データの先頭の位置を(データの取り出し前の先頭の位置+1)%リングバッファのサイズを更新する(+1 する)。
+- 配列を取り出す index と配列を入れる index を定義し，これらは配列の長さで割った余りを使って実装する。 --> 割り算によって円形の配列を実現している。
 
-###
+---
+
+## 連結リスト(linked list)
+
+- 各データが次のデータのへの参照情報としてリンク(ポインタ)を持つデータ構造。

data_structure/linked_list/one_way_list.py

@@ -0,0 +1,110 @@
+# coding: utf-8
+"""
+片方向リスト
+"""
+from typing import Union
+
+
+def insert_list(data: int) -> bool:
+    """
+    データの最後尾に値を追加し，追加できた時にTrueを返す。
+    """
+    global data_list, pointer
+    is_empty = False
+
+    # データに空き領域があるか調べる。
+    for i in range(LIST_SIZE):
+        if data_list[i] is None:
+            n = i  # 配列の先頭から最も近い空き領域のインデックス
+            is_empty = True
+            break
+    if not is_empty:
+        print("no empty space")
+        return False
+
+    # 配列にデータが入っており，pointerがNoneでない=最後尾に連結する。
+    for i in range(LIST_SIZE):
+        if (data_list[i] is not None) and (pointer[i] is None):
+            pointer[i] = n
+            break
+
+    # データの追加
+    data_list[n] = data
+    pointer[n] = None  # データの最後尾なのでpointerはNone
+    print(f"insert data: {data}.")
+    return True
+
+
+def delete_list(data: int) -> bool:
+    """
+    削除対象のdataを受け取り，削除できたらTrueを返す。
+    """
+    global head
+    is_found = False
+
+    # 削除対象のデータを探し，data_listのindexをnに格納する。
+    for i in range(LIST_SIZE):
+        if data_list[i] == data:
+            n = i
+            is_found = True
+            break
+
+    if not is_found:
+        print("no data found")
+        return False
+
+    # pointer[i]がnを指しているのでpointer[n]が指している要素に変更する。
+    if n != head:
+        for i in range(LIST_SIZE):
+            if pointer[i] == n:
+                pointer[i] = pointer[n]
+
+    # 削除するのがheadの時はheadをheadが指していたpointerつまり，headの次の要素に変更する。
+    else:
+        head = pointer[n]
+        if head is None:
+            head = 0
+
+    # データの削除
+    data_list[n] = None
+    pointer[n] = None
+    print(f"delete data {data}")
+    return True
+
+
+def put_list():
+    """
+    リストのデータの一覧を出力する
+    """
+    p = head
+    while True:
+        print(data_list[p], end="-->")
+        if pointer[p] is None:
+            print("EOF")
+            break
+        p = pointer[p]  # 取り出したらpを更新する。
+
+
+# global変数の初期設定
+LIST_SIZE = 5  # リストのサイズ
+data_list = [None] * LIST_SIZE  # データ
+pointer = [None] * LIST_SIZE
+head = 0  # 先頭ノードの位置を管理する
+
+
+def main():
+    for i in range(1, 6):
+        insert_list(i)
+    put_list()
+
+    # 削除テスト
+    delete_list(3)
+    put_list()
+
+    # headを消してみる
+    delete_list(1)
+    put_list()
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    main()

data_structure/linked_list/two_way_list.c

@@ -0,0 +1,41 @@
+# coding: utf-8
+"""
+線形リスト
+"""
+
+
+class Node:
+    def __init__(self, data: int):
+        self.data = data
+        self.prev_node = None
+        self.next_node = None
+
+
+class DoubleLinkedList:
+    def __init__(self):
+        self.head = None
+
+    def insert(self, data: int) -> None:
+
+    def delete(self, data: int) -> None:
+
+    def print_list(self) -> None:
+        tmp = self.head
+        while tmp:
+            print(tmp.data, end=",")
+            tmp = tmp.next_node
+            if tmp == self.head:
+                return
+        else:
+            print("List is empty.")
+
+
+def main():
+    doubly_linked_list = DoubleLinkedList()
+    for i in range(5):
+        doubly_linked_list.insert(i)
+    doubly_linked_list.print_list()
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    main()