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C++实现单链表的头插法完整代码

2023-07-12 05:48:20 深夜i -- --

C++ 单链表头插法完整代码

在数据结构和算法学习中，链表是一种非常重要的数据结构。相对于数组，链表具有内存利用率更高、插入和删除更加方便等优点，因此在某些场合下被广泛应用。C++是一个广泛使用的编程语言，其强大的面向对象特性和高效的运行时性能使其成为开发链表等数据结构的最佳选择。在这篇文章中，我们将介绍如何使用C++实现链表的头插法。

链表是由若干个节点组成的线性数据结构。每个节点由一个数据域和一个指针域组成，其指针指向链表中下一个节点的地址。而链表的头部则保存了链表的入口地址。C++中可以使用结构体或类来定义链表节点，其代码如下所示：


struct ListNode {
  int val;
  ListNode *next;
  ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};

其中，val表示节点保存的数据，next表示指向下一个节点的指针。这里使用了C++中的构造函数语法来初始化节点，同时通过NULL来初始化next指针，表示该节点没有下一个节点。

头插法是一种链表构建方式，该方法在链表头部进行插入操作，每次插入都会将新节点放到链表头部，因此被称为头插法。我们可以通过循环构建链表，每次迭代都创建一个新节点，并将其插入链表头部。下面是链表的头插法完整代码：


ListNode* createLinkedList(int n) {
  ListNode *head = new ListNode(-1);
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    int val;
    cin >> val;
    ListNode *node = new ListNode(val);
    node->next = head->next;
    head->next = node;
  }
  return head->next;
}

在该代码中，我们首先创建了一个空节点head，其val设为-1。在循环中，首先创建了一个新节点并读入其val值，然后将其next指针指向head的下一个节点（即链表的第一个节点），最后将head的next指针指向新节点，完成节点的插入。由于节点是从链表头部插入的，因此插入完成后，head仍然指向原来的空节点。最后返回head的下一个节点即可。

链表的头插法实现较为简单，但是需要注意的是，链表的内存管理需要开发者自行维护。在代码中，我们使用了new来动态申请内存并创建新节点，而链表使用完成后需要使用delete释放内存，否则会造成内存泄漏的问题。

总的来说，C++实现链表的头插法是一种简单、高效、易维护的方法，可以有效地应用于算法题目、软件开发等场合。通过学习和实践，我们可以扩充自己的编程技能，并不断提高自己的编码能力。

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