链表通过指针连接非连续内存节点，实现高效插入删除。C++中定义ListNode结构含数据与指针，LinkedList类封装增删查遍功能，头插O(1)尾插O(n)，析构防泄漏，示例展示增删查操作，可扩展模板、逆序、双向等特性。
链表是一种常见的线性数据结构，它通过指针将一组零散的内存块串联起来，每个内存块称为一个节点。与数组不同，链表不需要连续的内存空间，因此在插入和删除操作上效率更高。下面介绍如何用 C++ 实现一个简单的单向链表。
定义链表节点
链表的基本单元是节点，每个节点包含两部分：数据域和指向下一个节点的指针。
struct ListNode { int data; // 存储的数据 ListNode* next; // 指向下一个节点的指针
// 构造函数，方便初始化ListNode(int val) : data(val), next(nullptr) {}
};
这里使用结构体定义节点，构造函数用于简化节点创建过程。
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实现链表类
我们可以封装一个简单的链表类，支持插入、删除、查找和遍历等基本操作。
class LinkedList {private: ListNode* head; // 头指针，指向链表第一个节点
public:// 构造函数LinkedList() : head(nullptr) {}
// 析构函数：释放所有节点内存~LinkedList() { while (head != nullptr) { ListNode* temp = head; head = head->next; delete temp; }}// 在链表头部插入新节点void insertAtHead(int val) { ListNode* newNode = new ListNode(val); newNode->next = head; head = newNode;}// 在链表尾部插入新节点void insertAtTail(int val) { ListNode* newNode = new ListNode(val); if (head == nullptr) { head = newNode; return; } ListNode* current = head; while (current->next != nullptr) { current = current->next; } current->next = newNode;}// 删除第一个值为val的节点bool remove(int val) { if (head == nullptr) return false; if (head->data == val) { ListNode* temp = head; head = head->next; delete temp; return true; } ListNode* current = head; while (current->next != nullptr && current->next->data != val) { current = current->next; } if (current->next == nullptr) return false; ListNode* temp = current->next; current->next = temp->next; delete temp; return true;}// 查找是否存在值为val的节点bool find(int val) { ListNode* current = head; while (current != nullptr) { if (current->data == val) return true; current = current->next; } return false;}// 打印链表所有元素void print() { ListNode* current = head; while (current != nullptr) { std::cout <data < "; current = current->next; } std::cout << "nullptr" << std::endl;}
};
说明：
insertAtHead：在链表开头插入，时间复杂度 O(1)insertAtTail：遍历到末尾插入，时间复杂度 O(n)remove：找到目标节点并释放内存，注意处理头节点特殊情况find 和 print：遍历链表完成查找或输出析构函数：防止内存泄漏，逐个释放节点
使用示例
下面是一个简单的测试代码，演示如何使用这个链表：
#include iostream>using namespace std;
int main() {LinkedList list;
list.insertAtTail(10);list.insertAtTail(20);list.insertAtHead(5);list.print(); // 输出: 5 -> 10 -> 20 -> nullptrcout << "查找10: " << (list.find(10) ? "存在" : "不存在") < 20 -> nullptrreturn 0;
}
扩展建议
这个链表是基础版本，可以根据需要进一步改进：
支持模板，使链表能存储任意类型（如 template）添加 insertAfter、reverse 等方法实现双向链表，增加前驱指针提供获取长度、按索引访问/插入等功能
基本上就这些。掌握链表的核心在于理解指针的操作和边界情况处理，比如空链表、单节点、删除头节点等。写的时候多画图辅助思考，会更容易理清逻辑。
以上就是c++++如何实现一个简单的链表_c++数据结构之链表实现的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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