算法导论程序22--指针和对象的实现（Python）

对象的多数组表示：

next数组：

key数组：

prev数组：

三个数组项key[x],next[x],prev[x]一起表示链表中的一个对象。

变量L：表头元素的下标。

对象的分配和释放：

假设多数组表示法中的各数组长度为m，且在某一时刻该动态集合含有n<=m个元素。则n个对象代表现存于该动态集合中的元素，而余下的m-n个对象是自由的。这些自由对象可用来表示将要插入该动态集合的元素。

我们把自有对象保存在一个单链表中，称为自由表（free list）。自由表只使用next数组，该数组只存储表中的next指针。自由表的表头保存在全局变量free中。

自由表类似于一个栈：下一个被分配的对象就是最后被释放的那个。

以下程序中实现了上图中的a和b

class pointer_object:    def __init__(self,L,free,key,l_next,prev):        self.L=L        self.free=free        self.key=key        self.l_next=l_next        self.prev=prev    def allocate_object(self):        if self.free==None:            print("out of space")        else:            x=self.free            print("x:",x)            self.free=self.l_next[x-1]            print("x.next:",self.free)            return x    def free_object(self,x):        self.l_next[x-1]=self.free        self.free=x    def list_insert(self,x):        self.l_next[x-1]=self.L        if self.L!=None:            self.prev[self.L-1]=x        self.L=x        self.prev[x-1]=None

运行结果：

>>> L=7>>> free=4>>> key=[None,4,1,None,16,None,9,None]>>> l_next=[-1,3,-1,8,2,1,5,6]>>> prev=[None,5,2,None,7,None,-1,None]>>> po=pointer_object(L,free,key,l_next,prev)>>> po.allocate_object()x: 4x.next: 84>>> po.key[3]=25>>> po.list_insert(4)>>> po.l_next[-1, 3, -1, 7, 2, 1, 5, 6]>>> po.key[None, 4, 1, 25, 16, None, 9, None]>>> po.prev[None, 5, 2, None, 7, None, 4, None]>>>