Le document présente les structures de données avec un focus sur les listes chaînées, qui permettent un stockage dynamique des données. Il décrit leur conception, les opérations principales comme l'insertion, l'affichage, et la suppression d'éléments, ainsi que leur implémentation en langage C. Des exemples concrets d'utilisation et d'algorithmes sont également fournis pour illustrer le fonctionnement des listes chaînées.

1. Structures de données
Prof. M. Khalifa MANSOURI
Les listes chainées
1
Université Hassan II de Casablanca
ENSET de Mohammedia
Département Mathématiques et Informatique

2. Structures de données
Stocker les données
dans des structures
2

3. Pour stocker …
3
Utilisation des tableaux
Il faut préciser la taille du tableau (n)
Exemple: n=5
0 1 2 3 4
0 1 2 3 4 5 6
Changer la taille du tableau si nécessaire?

4. 4
En langage C, les tableaux offrent un
moyen statique de stockage
Existe –il un nouveau moyen dynamique
de stockage ?

5. Une nouvelle structure
5
Objectifs recherchés :
Allouer de l’espace mémoire en fonction
du besoin.
Simuler des phénomènes du monde réel :
File d’attente dans un guichet.
Urgences dans un hôpital.
Dossiers empilés sur un bureau.

6. Listes chainées
6
Les listes chainées présentent un moyen
dynamique de stockage

7. Liste chainée
7
Une liste chainée est un ensemble d’éléments qui
constituent ses nœuds,
Au contraire des tableaux, les éléments d’une liste
chainée ne sont pas placés côte à côte.
A B C
T[1] T[2] T[3]
T
Structure tableau :
Structure liste chaînée :
A
B
&B
C
&C NULL
&A L’élément dans une LC :
- Donnée utile.
- Pointeur vers donnée suivante.

8. Exemple de problème à résoudre
8
Comment servir tout les éléments?

9. Résolution du problème
9
Principe de base
chaque élément peut avertir son suivant

10. Tableaux ?
1
Nombre d’éléments inconnu
méthode à écarter

11. Liste chainée ?
1
Méthode adoptée pour les tailles
dynamiques

12. Liste chainée
1
Comment utiliser les listes chainées ?

13. Structuration des éléments
1
Pour que chaque élément arrive à avertir un
autre élément, il faut qu’il ait son adresse

14. Structuration des éléments
1
Liaison entre les adresses

15. L’élément suivant
1
Dans une liste chainée, un élément ne voit
qu’un seul autre élément (son suivant)

16. Chaque élément avertit son suivant
1

17. Liste chainée
1
Définition :
Une structure de données composée d’éléments de
même type reliés de façon successive par des pointeurs.
A B
F
C
E
D

18. Liste chainée
1
Composition :
Donnée
Donnée
Donnée
Donnée
Donnée
cellule
Lien
Dans une liste chaînée les éléments sont rangés linéairement. Chaque élément
est lié à son successeur, il est donc impossible d'accéder directement à un
élément quelconque de la liste.
Cette linéarité est virtuelle.

19. Liste chainée
1
Repérage des cellules :
Donnée
Donnée
Donnée
Donnée
Donnée
Tête
Queue
Suivante
Précédente
Comment parcourir une liste ?

20. Démarche
2
Servir le premier élément
Le premier élément averti son suivant (2ème élément)
Servir le deuxième élément
Le deuxième élément averti sont suivant
….
Jusqu’à ce que ne reste aucun élément à servir

21. Représentation en C
2
Les éléments de la liste
…
Premier
élément
Dernier
élément

22. Représentation en C
2
?

23. Représentation en C
2
Informations
de l’élément
Adresse du
suivant
Élément

24. Représentation en C
2
Informations
de l’élément
Adresse du
suivant
Donnée complexe
1
2
struct element
{
type1 partie1
type2 partie2
} ;
?
?

25. Représentation en C
2
Informations
de l’élément
Adresse du
suivant
1
2
struct element
{
int numElement;
element *suivant;
} ;
Nous avons pris
un cas simple

26. Algorithmes complexes
Il reste à structurer la
liste ?
2

27. Représentation en C
2
…
Début
Aucun
=
Adresse de
début
=
Adresse Fin
=
null
information
@suivant
information
@suivant
information
@suivant
information
@suivant
@100 @200 @300 @700

28. Représentation en C
2
…
Adresse de
début
information
@200
information
@300
information
@xxx
information
@null
*p1 *p2 *p3 *pn
Pour se rappeler de toute la liste,
Il suffit de se rappeler de ……..L’adresse de début : p1
@100 @200 @300 @700

29. Les principales opérations sur
une liste chainée
1. Insertion
2. Affichage
3. Suppression

30. Liste chainée
3
Ajouter/Suppression :
Donnée
Donnée
Donnée
Donnée
Donnée
Cellule
Cellule
Cellule

31. Les principales opérations sur
une liste chainée
1. Insertion
2. Affichage
3. Suppression

32. Exemple 1
3
Construire une liste chainée (L) qui contiendra
l’ensemble d’entier {7,5,13,9}
Problème

33. Algorithmes complexes
Le problème de
construction d’une liste
chainée se résume en un
problème d’insertion
3

34. Exemple 1
3
7
@200
5
@300
13
@xxx
9
@null
*p1 *p2 *p3 *p4
@100 @200 @300 @700
*L est un pointeur sur le premier
élément de la liste (*p1)
Représentation graphique de la liste chainée
*L
Adresse du suivant
Adresse de
l’élément courant

35. Exemple 1
3
typedef struct element
{
int info;
element *suivant;
} Element;
La liste est représentée par *L
Element *L;
//Au début, on peut mettre
L=NULL;
Etape 1 : définition de la structure de donnée

36. Insertion d’un nouveau élément dans la liste
3
e1 e2 e3 e4
L
Soit L une Liste
Nouveau
NULL
Où l’insérer
Début
Milieu
Fin

37. Algorithmes complexes
Il faut toujours se
rappeler de L
3

38. Insertion d’un nouveau élément dans la liste
3
L
NULL
Au début de la liste
Créer nouveau
nouveau->suivant=L;
L=nouveau;

39. Insertion d’un nouveau élément dans la liste
3
e2 e3 e4e1
L
Nouveau NULL
À la fin de la liste
Créer nouveau
Aller jusqu’à la fin de la liste (position=e4)
// à l’aide d’un autre pointeur *temp pour ne pas perdre L
position->suivant=nouveau;
nouveau->suivant=NULL; // obligatoire pour indiquer la fin de la liste
Le problème revient à se positionner à position

40. Insertion d’un nouveau élément dans la liste
4
e2e1 e3 e4
L
Nouveau NULL
En milieu
Créer nouveau
Aller jusqu’à la position souhaitée
// à l’aide d’un autre pointeur *temp pour ne pas perdre L
//ici, position est entre e2 et e3
//ou autrement dit, entre e2 et e2->suivant
nouveau->suivant=e2->suivant;
// attention si e2 est NULL. Si c’est le cas, le problème revient à insérer à la fin
e2->suivant=nouveau;

41. Exemple 1: Solution
4
Pour construire une liste chainée (L) qui contiendra
l’ensemble d’entier {7,5,13,9}

42. Exemple 1: Solution
4
Etape 1: Définir la structure de donnée
typedef struct element
{
int info;
element *suivant;
}Element;

43. Exemple 1: Solution
4
Etape 2 : Insertion des éléments.
Chaque nouveau élément est inséré au début (tête
de la liste)

44. Exemple 1: Solution
4
int main()
{
Element *L;
L=NULL;// L ne contient aucun élément
Element *elt;
// élément 1
elt=(element*)malloc(sizeof(element));
elt->info=7;
elt->suivant=L;
L=elt;
// élément 2
elt=(element*)malloc(sizeof(element));
elt->info=5;
elt->suivant=L;
L=elt;
// élément 3
elt=(element*)malloc(sizeof(element));
elt->info=13;
elt->suivant=L;
L=elt;
// élément 4
elt=(element*)malloc(sizeof(element));
elt->info=9;
elt->suivant=L;
L=elt;
}

45. Exemple 1 : Solution simple
4
Element *insertDebut(Element *L, int e)
{
Element *nouveau;
nouveau =(element*)malloc(sizeof(element));
nouveau ->info = e;
nouveau -> suivant = L;
return nouveau;
}
int main()
{
Element *L;
L=NULL;// L ne contient aucun élément
L=insertDebut(L,7);
L=insertDebut(L,5);
L=insertDebut(L,13);
L=insertDebut(L,9);
}

46. Les principales opérations sur
une liste chainée
1. Insertion
2. Affichage
3. Suppression

47. Algorithmes complexes
Il faut toujours se
rappeler de L
4

48. Affichage des éléments de la liste
4
e1 e2 e3 e4
L
NULL
Il suffit de connaitre L …
Parcours à travers un autre pointeur qui reçoit L
Si non…

49. Affichage des éléments de la liste
4
Exercice 1
Ecrit une fonction qui permet d’afficher le contenu d’une Liste L

50. Les principales opérations sur
une liste chainée
1. Insertion
2. Affichage
3. Suppression

51. Algorithmes complexes
Il faut toujours se
rappeler de L
5

52. Affichage des éléments de la liste
5
e1 e2 e3 e4
L
NULL
Il suffit de connaitre L …
Chercher l’élément à supprimer
À
supprimer
Il se trouve où ?
Début
Milieu
Fin

53. Suppression d’un élément de la liste
5
Exercice 2
Ecrit une fonction ou procédure qui permet de supprimer
un élément de la liste.
Discuter tous les cas possibles

54. Traitement sur les listes chainées
5
Traitements relatifs à la structure :
Se positionner sur la première cellule.
Se positionner sur la dernière cellule.
Calculer la longueur d'une liste.
Reconnaître une liste vide.
Parcourir une liste.

55. Traitement sur les listes chainées
5
Traitements relatifs aux données :
 Modification de données.
 Visualisation de l'information enregistrée dans une
cellule.
 Visualisation de toutes les informations enregistrées.
 Suppression d'une cellule.
 Ajout d’une cellule.
Remarque : il est impossible d’accéder directement à la
position i dans une liste.
Les indices n’existe pas dans les listes chaînées

56. Manipulation d’une liste chainée
5
Les basiques :
Se positionner sur la première cellule :
Donnée Donnée DonnéeDonnéePP
PS
PS : *cellule
PSPP

57. Manipulation d’une liste chainée
5
Les basiques :
Se positionner sur la dernière cellule :
Donnée Donnée DonnéeDonnéePP
P
S
*cellule fonction lastCel (pp)
Paramètre (D) pp : *cellule
Variable ps : *cellule
Début
ps pp
tant que (pssuivant<>NULL) faire
ps  pssuivant
ftq
retourne (ps)
Fin

58. Manipulation d’une liste chainée
5
Les basiques :
Une liste vide est une liste chaînée qui ne contient
aucun élément :
PP
Booleen fonction estVide (pp)
Paramètre (D) pp : *cellule
Début
si pp= NULL alors
retourne vrai
sinon
retourne faux
fsi
Fin

59. Manipulation d’une liste chainée
5
Ajout d’un élément :
L’opération d’ajout requiert la création d’une
nouvelle cellule et son raccordement au reste de
la liste :
 Tête de liste.
 Fin de liste. Donnée
Donnée
Cellule
Cellule
Reste de
la liste

60. Manipulation d’une liste chainée
6
Ajout en tête :
Exemple : créer une fonction qui renvoie
un pointeur vers l’élément
ajouté en tête de liste.
Créer un élément
Affecter une valeur
Le raccorder avec la liste
Cell : cellule
Cell.valeur<-val
Cell.suivant<-pp

61. Manipulation d’une liste chainée
6
Ajout en fin de liste :
Créer un élément
Affecter une valeur
Mettre l’adresse de l’élément
suivant à NULL
Cell : cellule
Cell.valeur<-val
Cell.suivant<- NULL
faire pointer le dernier élément
de liste originale sur le nouvel
élément
Si (pp<> NULL) alors
ps<-pp
tant que(ps->suivant<>NULL) faire
ps<-ps->suivant
Ftq
ps->suivant &cell
Fsi

62. Manipulation d’une liste chainée
6
Exercice :
Coder la fonction afficher(cellule* pliste) qui
permet de parcourir une liste et d’afficher son
contenu…
procédure afficher(liste)
Paramètre (D) liste : *cellule
Variable curseur : *cellule
Début
curseur <- liste
tant que (curseur <>NULL ) faire
afficher (curseur->valeur)
curseur<-curseur->suivant
ftq
Fin

63. Manipulation d’une liste chainée
6
Supprimer un élément de tête :
Il s'agit là de supprimer le premier élément de la liste.
Il faudra utiliser la fonction libérer(pointeur)
Donnée
Donnée Donnée
Donnée

64. Manipulation d’une liste chainée
6
Supprimer un élément de tête :
Si la liste n’est pas vide
Récupérer l’adresse du
deuxième élément.
Supprimer le premier
élément
*Cellule fonction supprimeTete( liste)
Paramètre (D) liste : *cellule
Variable PS : *cellule
Début
si(liste<>NULL ) alors
PS <- liste->suivant
libérer(liste)
retourne (PS )
Sinon
retourne (NULL)
Fsi
Fin

65. Manipulation d’une liste chainée
6
Donnée Donnée DonnéeDonnée
Supprimer un élément en fin de liste :

66. Manipulation d’une liste chainée
6
Parcourir la liste
jusqu’au dernier
Rendre l’avant dernier
élément dernier.
Libérer le dernier
élément
Renvoyer pointeur vers
premier élément
*Cellule fonction supprimerFin(liste)
paramètre (D) liste : *cellule
Variable tmp, ptmp : *cellule
Début
si(liste = NULL) alors retourne NULL
si(listesuivant = NULL) alors
libérer(liste)
retourne NULL
fsi
tmp  liste
ptmp  liste
Tant que (tmp->suivant<> NULL) alors
ptmp  tmp
tmp  tmpsuivant
ftq
PtmpsuivantNULL
libérer(tmp)
retourne liste
fin
Supprimer un élément en fin de liste :

67. Manipulation d’une liste chainée
6
Recherche d’éléments :
Objectif : renvoyer l'adresse du premier élément trouvé
ayant une certaine valeur.
4 5 71
suivant