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C++单链表：数据结构与实现

2023-07-14 20:58:15 深夜i -- --

C++ 单链表数据结构实现

C++单链表是计算机科学中最常用的数据结构之一，主要功能是将一组数据存储在一条线性链表中，使得数据的访问和插入删除变得更加高效。

首先，单链表是由一系列节点组成的，每个节点有两个属性，一个是存储数据的值，另一个是指向下一个节点的指针。因此，我们可以使用C++中的结构体来实现一个单链表节点，如下所示：

struct Node {

int data;

Node* next;

};

其中，data表示要存储的数据，next表示指向下一个节点的指针。

接着，我们可以定义一个单链表类，包含一些常见的操作，如创建、插入、删除等。

class LinkedList {

public:

LinkedList();

~LinkedList();

void insert(int data);

void del(int data);

void display();

private:

Node* head;

};

其中，head表示链表的头节点，它不存储任何数据，只是标志第一个真正存储数据的节点。

在定义好单链表类后，我们开始逐一实现各个操作：

① 创建链表

创建链表最简单的方法就是初始化一个头节点，然后将head指针指向它。

LinkedList::LinkedList()

head = new Node;

head->next = nullptr;

② 插入数据

插入数据的过程比较简单，只需要先申请一个新节点，将数据存储到新节点中，然后将新节点插入到链表中即可。

void LinkedList::insert(int data) {

Node* newNode = new Node;

newNode->data = data;

newNode->next = nullptr;

Node* current = head;

while (current->next != nullptr)

current = current->next;

current->next = newNode;

}

③ 删除数据

删除数据需要先找到要删除节点的前一个节点，然后将前一个节点的指针指向要删除节点的下一个节点，最后释放要删除节点的内存。

void LinkedList::del(int data) {

Node* current = head;

while (current->next != nullptr && current->next->data != data)

current = current->next;

if (current->next != nullptr) {

Node* temp = current->next;

current->next = temp->next;

delete temp;

}

④ 显示数据

显示数据的过程比较简单，只需要遍历整个链表，依次输出每个节点的数据即可。

void LinkedList::display() {

Node* current = head->next;

while (current != nullptr)

cout << current->data << " ";

current = current->next;

cout << endl;

}

最后，需要记得在链表类的析构函数中，释放所有节点内存。

LinkedList::~LinkedList() {

Node* current = head->next;

while (current != nullptr) {

Node* temp = current;

current = current->next;

delete temp;

}

delete head;

}

综上，C++单链表是一种非常有效的数据结构，能够大大提高数据存储和访问的效率，开发者可以根据实际需求选择使用。

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