使用C++实现链表数据结构

使用C++实现链表数据结构

在计算机科学中，链表是最基础且常用的数据结构之一，它属于线性数据结构。链表相比于数组，它能动态地管理内存，具有更高的插入和删除效率，特别是在频繁需要增删操作的场景下。

本文将通过C++编程语言实现单链表的数据结构。我们将实现以下功能：

1. 链表的插入: 在链表头、尾部插入节点。
2. 链表的删除: 删除指定位置的节点。
3. 链表的遍历: 打印链表的所有元素。
4. 链表的搜索: 根据值查找节点。

一、链表的基本概念

链表是一种线性数据结构，由一组节点组成，每个节点包含两部分内容：

• 数据部分（可以是任何类型的数据）。
• 指向下一个节点的指针部分（指向下一个节点的地址）。

与数组不同，链表的元素不需要连续存储，每个节点通过指针指向下一个节点，从而形成链式结构。

二、C++代码实现单链表

首先，我们来实现一个简单的单链表。链表的基本操作包括插入、删除、遍历和查找。

1. 定义链表节点结构体

#include 
using namespace std;

// 定义链表节点
struct Node {
   
    int data;       // 数据域
    Node* next;     // 指针域，指向下一个节点

    // 构造函数
    Node(int val) : data(val), next(nullptr) {
   }
};

2. 创建链表类

链表类将包含插入、删除、遍历和查找操作。

class LinkedList {
   
private:
    Node* head;  // 链表头指针

public:
    // 构造函数
    LinkedList() : head(nullptr) {
   }

    // 插入节点到链表头部
    void insertAtHead(int value) {
   
        Node* newNode = new Node(value);  // 创建新节点
        newNode->next