链表通过节点存储数据和指针实现动态内存管理，C++中用struct定义节点并封装LinkedList类实现插入、删除、遍历等操作，包含头插、尾插、删除指定值、打印和清空功能，结合构造与析构函数确保内存安全，适合理解指针与动态内存管理。
链表是C++中常见的数据结构，适合动态管理内存和频繁插入删除操作。实现一个简单的单向链表，可以帮助理解指针和动态内存的基本用法。下面是一个基础但完整的链表实现教程。
定义链表节点结构
链表由多个节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。使用struct来定义节点类型：
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 value) : data(value), next(nullptr) {}};
创建链表类
封装链表操作，提供清晰接口。这里实现一个简单版本，支持插入、遍历和删除功能：
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class LinkedList {
private:
ListNode* head; // 头指针
public:
LinkedList() : head(nullptr) {} // 初始化为空链表
~LinkedList() {
clear(); // 析构时释放所有节点
}
// 在链表头部插入新节点
void insertAtHead(int value) {
ListNode* newNode = new ListNode(value);
newNode->next = head;
head = newNode;
}
// 在链表尾部插入
void insertAtTail(int value) {
ListNode* newNode = new ListNode(value);
if (!head) {
head = newNode;
return;
}
ListNode* current = head;
while (current->next) {
current = current->next;
}
current->next = newNode;
}
// 删除第一个值为value的节点
bool remove(int value) {
if (!head) return false;
if (head->data == value) {
ListNode* temp = head;
head = head->next;
delete temp;
return true;
}
ListNode* current = head;
while (current->next && current->next->data != value) {
current = current->next;
}
if (current->next) {
ListNode* temp = current->next;
current->next = temp->next;
delete temp;
return true;
}
return false;
}
// 打印链表所有元素
void display() const {
ListNode* current = head;
while (current) {
std::cout << current->data << " -> ";
current = current->next;
}
std::cout << "nullptr" << std::endl;
}
// 清空整个链表
void clear() {
while (head) {
ListNode* temp = head;
head = head->next;
delete temp;
}
}
// 判断链表是否为空
bool isEmpty() const {
return head == nullptr;
}};
使用示例
在main函数中测试链表功能：
#includeusing namespace std; int main() { LinkedList list;
list.insertAtTail(10); list.insertAtTail(20); list.insertAtHead(5); list.display(); // 输出: 5 -> 10 -> 20 -> nullptr list.remove(10); list.display(); // 输出: 5 -> 20 -> nullptr return 0;}
基本上就这些。这个链表实现了基本的增删查操作，适合初学者理解原理。后续可扩展双向链表、循环链表或添加更多功能如查找、反转等。关键是掌握指针操作和内存管理，避免泄漏。
