实现双向链表需定义含数据域和前后指针的节点结构,通过链表类管理头尾指针,支持高效插入、删除、查找与双向遍历操作。

实现一个双向链表,关键在于定义节点结构和链表类,管理好前驱和后继指针。C++中通过指针操作可以高效完成插入、删除等操作,同时保证双向遍历的灵活性。
定义节点结构
每个节点包含数据域和两个指针:一个指向下一个节点(next),另一个指向前一个节点(prev)。
struct ListNode { int data; ListNode* prev; ListNode* next;// 构造函数ListNode(int val) : data(val), prev(nullptr), next(nullptr) {}
};
实现双向链表类
封装链表操作,包括插入、删除、查找和遍历等功能。维护头指针(head)和尾指针(tail)能提升效率。
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class DoublyLinkedList {private: ListNode* head; ListNode* tail;public:DoublyLinkedList() : head(nullptr), tail(nullptr) {}
~DoublyLinkedList() { while (head) { ListNode* temp = head; head = head->next; delete temp; }}// 在链表末尾插入节点void append(int val) { ListNode* newNode = new ListNode(val); if (!head) { head = tail = newNode; return; } tail->next = newNode; newNode->prev = tail; tail = newNode;}// 在链表开头插入节点void prepend(int val) { ListNode* newNode = new ListNode(val); if (!head) { head = tail = newNode; return; } newNode->next = head; head->prev = newNode; head = newNode;}// 删除第一个值为val的节点bool remove(int val) { ListNode* current = head; while (current) { if (current->data == val) { if (current->prev) { current->prev->next = current->next; } else { head = current->next; // 当前是头节点 } if (current->next) { current->next->prev = current->prev; } else { tail = current->prev; // 当前是尾节点 } delete current; return true; } current = current->next; } return false; // 未找到}// 打印链表(正向)void printForward() const { ListNode* current = head; while (current) { std::cout <data << " "; current = current->next; } std::cout << "nullptr" << std::endl;}// 打印链表(反向)void printBackward() const { ListNode* current = tail; while (current) { std::cout <data << " "; current = current->prev; } std::cout << "nullptr" << std::endl;}
};
使用示例与注意事项
下面是一个简单的测试代码,演示基本操作:
int main() { DoublyLinkedList dll; dll.append(10); dll.append(20); dll.prepend(5); dll.printForward(); // 输出: 5 10 20 nullptr dll.printBackward(); // 输出: 20 10 5 nullptr dll.remove(10); dll.printForward(); // 输出: 5 20 nullptr return 0;}
注意内存释放问题,尤其是在频繁插入删除场景下避免泄漏。构造函数初始化指针为nullptr很关键,防止野指针。插入删除时要全面考虑边界情况:空链表、单节点、头尾节点等。
基本上就这些。
以上就是C++怎么实现一个双向链表_C++数据结构与节点的插入删除操作的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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