c++中如何实现一个简单的链表_c++手动实现单向链表示例教程-C++-PHP中文网

c++中如何实现一个简单的链表_c++手动实现单向链表示例教程

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发布： 2025-10-18 13:07:01

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定义链表节点结构，包含数据和指向下一个节点的指针，并提供构造函数初始化；2. 实现链表类，封装插入、删除、查找和打印操作，使用头指针管理链表；3. 在main函数中测试链表功能，验证插入、删除和查找等操作的正确性；4. 强调动态内存管理、边界处理和封装性等关键点，帮助理解链表基本原理。

c++中如何实现一个简单的链表_c++手动实现单向链表示例教程

在C++中手动实现一个简单的单向链表，有助于理解数据结构的基本原理和指针操作。下面是一个清晰、可运行的单向链表示例，包含节点定义、插入、删除、查找和遍历等基本操作。

1. 定义链表节点结构

链表由一系列节点组成，每个节点包含数据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
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 构造函数，方便初始化
ListNode(int val) : data(val), next(nullptr) {}

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};

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2. 实现链表类

封装链表的操作，包括插入、删除、查找和打印。

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class LinkedList {
private:
    ListNode* head;  // 指向链表头节点
<p>public:
// 构造函数
LinkedList() : head(nullptr) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 析构函数：释放所有节点内存
~LinkedList() {
    ListNode* current = head;
    while (current != nullptr) {
        ListNode* temp = current;
        current = current->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) {
        ListNode* temp = current->next;
        current->next = current->next->next;
        delete temp;
        return true;
    }

    return false;  // 未找到该值
}

// 查找某个值是否存在
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) {
        <strong>std::cout << current->data << " -> ";</strong>
        current = current->next;
    }
    <strong>std::cout << "nullptr" << std::endl;</strong>
}

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};

3. 使用示例

在main函数中测试链表功能。

#include <iostream>
using namespace std;
<p>int main() {
LinkedList list;</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>list.insertAtTail(10);
list.insertAtTail(20);
list.insertAtHead(5);
list.print();  // 输出: 5 -> 10 -> 20 -> nullptr

list.remove(10);
list.print();  // 输出: 5 -> 20 -> nullptr

cout << "Contains 20? " << (list.find(20) ? "Yes" : "No") << endl;

return 0;

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}