Чтобы исключить недостатки реализации списка с использованием массивов каждый элемент списка размещается в динамической памяти и дополняется указателем на следующий элемент. При этом требуется дополнительная память.
Все переменные массивов, описываемые в разделе var, размещаются в памяти перед выполнением программы и находятся там постоянно, они называются статическими. Но во время выполнения программы в памяти могут размещать новые переменные и после их использования - удалять, освобождая память. Такие переменные динамические. Они не имеют имен и обращение к ним производится по их адресам в памяти. Для хранения адресов используются переменные особого типа - указатели. Различают указатели на целые(pi), вещественные(pr) переменные, на массивы(pm), записи и на любые типы данных. Существует 1 константа типа указатель: NIL, которая обозначает "пустой адрес". Переменная типа "указатель" определяет адрес динамической переменной. Для описания указателей в программах на Objet Pascal используется следующая конструкция:
Type
mas=array[1..10] of integer;
Var
pi:^integer;
pr:^real;
pm:^mas;
Значение пустого адреса можно присвоить любому указателю. Выделение памяти для динамической переменной производится процедурой NEW(указатель). Эта процедура резервирует необходимый объем памяти, адрес которого сохраняется в указателе. Освобождение памяти после использования -процедура Dispose(указатель).
Список организованной динамической памяти можно представить:
Каждый элемент списка размещается в ячейке, которая содержит 2 поля.
1 поле: элемент. 2 поле: указатель на следующий элемент.
Первая ячейка определяет заголовок списка, элемента не содержит, но содержит указатель на 1 элемент. Позиция при такой организации списка отличается от номера элемента. Под позицией элемента понимается указатель на предыдущую ячейку списка, которая содержит указатель на заданный элемент.
Описание абстрактного типа данных "список" имеет вид:
type
LIST=^cell;
cell=record;
element: el_type;
next: List;
end;
position=List;
Покажем реализацию некоторых операторов для переменных типа список:
1) Создать пустой список:
Function MAKENULL (var L:List): position;
begin
New (L);
L^.next:= NIL;
MAKENULL:=L;
end;
2) Вставить элемент x в позицию p списка L.
Procedure INS(x:el_type, p:position var L:List);
Var
temp: position;
begin
temp:=p^.next;
New (p^.next); // Выделение памяти под ячейку
p^.next^.element:=x; // В нее записывается x
p^.next^.next:=temp;
End.
Рассматриваемый тип данных список показывает пример реализации однонаправленного списка, в котором указатель позволяет определить только следующий элемент, но не предыдущий. Существуют двунаправленные списки, в которых ячейка содержит 2 указателя, на следующий и на предыдущий элемент. При такой организации проще просматривать список в двух направлениях: прямом и обратном. Здесь в качестве позиции элемента может использоваться указатель на ячейку, содержащую данный элемент.
Недостатком применения указателей является то, что они затрудняют обращение к элементам списка по их номеру и их не рекомендуется использовать при частых вставках и удалениях элементов