C++链表的创建与基本操作

在C++中，链表是一种动态数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表具有灵活的内存管理和高校的插入与删除操作，但访问效率较低。链表的每个节点通常包含两部分：1、数据部分(存储链表中元素的数据)；2、指针部分(指向链表中的下一个节点)。

链表类型主要有：1、单链表（每个节点只有一个指向下一个节点的指针）；2、双向链表（每个节点包含指向下一个节点和前一个节点的指针）；3、循环链表（最后一个节点指向链表的头节点）。

下面直接结合代码说明链表的创建和基本操作：

#include<iostream>
using namespace std;
struct Node{
    int value;
    Node* next;
    //***构造函数的定义，Node(传入数据): 结构体变量(赋值数据)，结构体变量(赋值数据){}。
    Node(int Data): value(Data), next(nullptr){} 
};
class LinkedList{
    private:
        //***后续不能再出现Node* head（已定义过），会因重复定义导致原有的head被覆盖产生bug
        Node* head;
    public:
        LinkedList(): head(nullptr){}
        ~LinkedList(){
            if(head!=nullptr){
                while(head->next != nullptr){
                    Node* temp = head->next;
                    head->next = temp->next;
                    //删除temp指针及为清空temp指针所指向的Node节点的所有数据(数据部分和指针地址)
                    delete temp;
                }
            }
        }
        //插入元素到链表头部
        void input_left(int data){
            Node* newnode = new Node(data);
            if(head == nullptr){
                head = newnode;
                return;
            }
            Node* current = head;
            head = newnode;
            head->next = current;
            //head->next = head（无意义，head = head->next有意义）, 错误代码：不能把自己的地址赋值给自己指向的地址，在head = newnode时将原有地址进行了覆盖
        }
        //插入元素到链表尾部
        void input_right(int data){
            Node* newnode = new Node(data);
            if(head == nullptr){
                head = newnode;
                return;
            }
            if(head->next == nullptr){
                head->next = newnode;
                return;
            }
            Node* current = head->next;
            while(current->next != nullptr){
                //由于current在上面已经定义并初始化Node* current = head->next，因此下面再使用current时直接调用赋值即可，不需要再重新Node* current定义申明了
                current = current->next;
            }
            current->next = newnode;
        }
        //打印链表中的每个元素
        void print_list(){
            Node* current = head;
            if(current==nullptr){
                cout<<"链表为空"<<endl;
                return;
            }
            if(current->next == nullptr){
                cout<<current->value<<"->"<<"nullptr";
            }
            while(current->next != nullptr){
                cout<<current->value<<"->";
                current = current->next;
            }
            cout<<current->value<<"->nullptr"<<endl;
        }
        //删除链表中的某个元素
        void delete_list(int data){
            Node* current = head;
            if(current==nullptr){
                cout<<"链表为空"<<endl;
                return;
            }
            if(current->value==data){
                head = head->next;
                delete current;
                return;
            }
            //***分清current->next !=nullptr && current->next->value != data先后顺序
            //如果current->next已经为nullptr空时，再引用current->next->valu会报错！！！
            while(current->next !=nullptr && current->next->value != data){
                current = current->next;
            }
            if(current->next==nullptr){
                cout<<"链表中并没有此元素"<<endl;
                return;
            }
            if(current->next->value == data){
                Node* deletenode = current->next;
                current->next = deletenode->next;
                delete deletenode;
                return;
            }
        }
};
int main(){
    //ListNode* node = new ListNode();  // 带有new标记，确保分配内存，仅定义时不分配内存
    LinkedList list1;
    list1.input_right(4);
    list1.input_right(3);
    list1.input_right(1);
    list1.input_right(6);
    list1.input_right(0);
    list1.input_right(7);
    list1.input_left(10);
    list1.input_right(15);
    list1.input_right(6);
    list1.print_list();
    list1.delete_list(16);
    list1.print_list();
    cout<<"学好C++，走遍天下都不怕！"<<endl;
}

上面展示了链表创建（构造和析构函数）、链表的插入（从头部和尾部插入）、链表的删除（指定元素的删除）。标记***的为笔者在编写的时候出现的一些需要特殊注意的问题，总结如下：

1、在构造函数中，有一种简便的书写方式格式如：Node(int 传入参数): value(传入参数), next(nullptr){}，其中value(输入参数)，value表示结构体中存在的变量，(输入参数)表示外部传入或指定常量。

2、在if、while进行循环判断语句时，if( current->next != nullptr && current->next->value != data)，尤其是and(&&)时，是有先后顺序的，当current->next不为空时（空，即为current->next未分配地址内存），current->next->value才有意义，即C++总是只能访问被分配地址内存的数据。

3、ListNode* node = new ListNode()；带有new标记时，才确保定义的ListNode类型，命名为node的指针对象被分配了内存。如果仅为ListNode* node；未被new标记，则仅为定义声明的情况下，命名为node的指针对象未被计算机分配内存（内存即为地址，通过指针可以查找）。

以上为笔者在创建链表和基本操作时遇到的一些注意问题，如有问题可以随时私信与我交流！