c++如何实现一个简单的链表_c++单链表实现步骤解析-C++-PHP中文网

c++如何实现一个简单的链表_c++单链表实现步骤解析

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发布： 2025-11-05 16:26:02

原创

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答案：文章介绍了C++单链表的实现，包括节点结构定义、链表类封装及插入、删除、查找、打印等操作。1. 定义包含数据和指针的ListNode结构体；2. 创建LinkedList类，用head指针管理链表；3. 实现头插法和尾插法添加节点；4. 遍历链表进行打印和查找；5. 删除指定值节点时调整指针并释放内存；6. 析构函数确保所有节点内存被释放；7. 测试代码验证功能正确性。核心在于指针操作与内存管理，避免野指针和泄漏。

c++如何实现一个简单的链表_c++单链表实现步骤解析

实现一个简单的C++单链表，核心是理解节点结构和基本操作的逻辑。下面一步步说明如何从零构建一个可用的单链表，并解析关键步骤。

定义链表节点结构

每个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。

struct ListNode {
    int data;           // 存储的数据，这里以整型为例
    ListNode* next;     // 指向下一个节点的指针
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 构造函数，方便创建节点
ListNode(int val) : data(val), next(nullptr) {}

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};

这个结构体是链表的基础单元。构造函数用于简化节点初始化。

创建链表类封装操作

为了便于管理，将链表操作封装在一个类中。

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class LinkedList {
private:
    ListNode* head;  // 头指针，指向第一个节点
<p>public:
LinkedList() : head(nullptr) {}  // 初始化为空链表
~LinkedList();                   // 析构函数释放内存
void insertAtHead(int val);      // 头部插入
void insertAtTail(int val);      // 尾部插入
void remove(int val);            // 删除指定值的节点
void display();                  // 打印链表内容
bool search(int val);            // 查找是否存在某值
};

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通过私有成员head管理链表起点，公有方法提供接口。

实现关键操作函数

每个函数实现一种基本功能，注意指针的正确操作，避免内存泄漏或野指针。

头插法：

新节点成为新的头节点。

void LinkedList::insertAtHead(int val) {
    ListNode* newNode = new ListNode(val);
    newNode->next = head;
    head = newNode;
}

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尾插法：

遍历到末尾，在最后添加新节点。

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void LinkedList::insertAtTail(int val) {
    ListNode* newNode = new ListNode(val);
    if (!head) {
        head = newNode;
        return;
    }
    ListNode* curr = head;
    while (curr->next) {
        curr = curr->next;
    }
    curr->next = newNode;
}

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打印链表：

从头到尾输出所有节点数据。

void LinkedList::display() {
    ListNode* curr = head;
    while (curr) {
        std::cout << curr->data << " -> ";
        curr = curr->next;
    }
    std::cout << "nullptr" << std::endl;
}

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查找节点：

遍历链表判断是否存在目标值。

bool LinkedList::search(int val) {
    ListNode* curr = head;
    while (curr) {
        if (curr->data == val) return true;
        curr = curr->next;
    }
    return false;
}

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删除节点：

找到目标节点并调整前后指针关系。

void LinkedList::remove(int val) {
    if (!head) return;
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">if (head->data == val) {
    ListNode* temp = head;
    head = head->next;
    delete temp;
    return;
}

ListNode* curr = head;
while (curr->next && curr->next->data != val) {
    curr = curr->next;
}

if (curr->next) {
    ListNode* temp = curr->next;
    curr->next = curr->next->next;
    delete temp;
}

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}

析构函数：

释放所有动态分配的节点内存。

LinkedList::~LinkedList() {
    ListNode* curr = head;
    while (curr) {
        ListNode* next = curr->next;
        delete curr;
        curr = next;
    }
}

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测试链表功能

在main函数中验证链表是否正常工作。

int main() {
    LinkedList list;
    list.insertAtHead(10);
    list.insertAtTail(20);
    list.insertAtTail(30);
    list.display();  // 输出: 10 -> 20 -> 30 -> nullptr
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">std::cout << "查找20: " << (list.search(20) ? "找到" : "未找到") << std::endl;

list.remove(20);
list.display();  // 输出: 10 -> 30 -> nullptr

return 0;

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}

基本上就这些。掌握节点连接、边界判断（如空链表）、内存管理，就能写出稳定可靠的单链表。不复杂但容易忽略细节，比如忘记释放内存或漏判空指针。

以上就是c++++如何实现一个简单的链表_c++单链表实现步骤解析的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！