Le liste a puntatori, anche note come liste collegate (linked lists), sono una struttura dati dinamica utilizzata per memorizzare una sequenza di elementi. Ogni elemento della lista è rappresentato da un nodo, che contiene il valore (o dati) e un puntatore al nodo successivo nella sequenza. Questa struttura permette di inserire ed eliminare elementi in modo efficiente, specialmente quando confrontata con strutture dati statiche come gli array.
Tipi di Liste Collegate
- Lista Singolarmente Collegata (Singly Linked List):
- Ogni nodo contiene un puntatore al successivo nodo nella lista.
- L’ultimo nodo della lista punta a
null(onullptrin C++) per indicare la fine della lista.
- Lista Doppiamente Collegata (Doubly Linked List):
- Ogni nodo contiene due puntatori: uno al nodo successivo e uno al nodo precedente.
- Permette di navigare la lista in entrambe le direzioni.
- Lista Circolare Singolarmente Collegata (Circular Singly Linked List):
- Simile alla lista singolarmente collegata, ma l’ultimo nodo punta al primo, formando un cerchio.
- Lista Circolare Doppiamente Collegata (Circular Doubly Linked List):
- Simile alla lista doppiamente collegata, ma sia l’inizio che la fine della lista sono collegati, formando un cerchio.
Operazioni Fondamentali sulle Liste Collegate
- Inserimento: Aggiungere un nuovo nodo alla lista.
- Può essere effettuato all’inizio, alla fine, o in una posizione specifica della lista.
- Eliminazione: Rimuovere un nodo dalla lista.
- Può essere effettuato all’inizio, alla fine, o in una posizione specifica della lista.
- Ricerca: Cercare un nodo con un dato valore.
- Visualizzazione: Percorrere la lista e stampare i dati di ogni nodo.
Vantaggi delle Liste a Puntatori
- Dimensione Dinamica: Le liste collegate possono crescere o ridursi dinamicamente durante l’esecuzione, senza dover specificare una dimensione fissa in anticipo.
- Facilità di Inserimento/Eliminazione: Inserire o eliminare nodi richiede un aggiornamento minimo dei puntatori, rendendo queste operazioni più efficienti rispetto agli array, specialmente per operazioni in prossimità dell’inizio della lista.
- Efficienza nella Memoria: Utilizzano esattamente la quantità di memoria necessaria per contenere gli elementi, senza sprechi.
Svantaggi delle Liste a Puntatori
- Accesso Lento agli Elementi: Per accedere a un elemento, è necessario scorrere la lista a partire dall’inizio, poiché non esiste un indice diretto come negli array.
- Overhead di Memoria: Ogni nodo necessita di spazio extra per memorizzare il puntatore (o i puntatori, nel caso di una lista doppiamente collegata).
- Maggiore Complessità di Implementazione: La gestione dei puntatori e l’allocazione dinamica della memoria richiedono una programmazione più attenta per evitare errori come perdite di memoria o accessi a puntatori nulli.
Conclusione
Le liste a puntatori sono una struttura dati fondamentale per molte applicazioni dove è richiesta flessibilità nella gestione della memoria o delle operazioni di inserimento e cancellazione. Tuttavia, richiedono una gestione attenta dei puntatori e della memoria per evitare errori comuni.
