在c/c++中,如何使用链表进行插入、删除和遍历功能。

news2025/12/15 18:31:23
  1. 首先,链表由节点组成,每个节点应该包含数据和指向下一个节点的指针。

  2. 结构体可以包含数据域和指针域。

  3. 比如,假设链表存储整数,那节点的结构体应该有一个int类型的数据和一个指向同样结构体的指针。结构体定义大概是这样的:

    struct Node {

    int data;

    struct Node* next;

    };

  4. 代码示例:

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    // 定义链表节点结构
    struct Node {
        int data;
        struct Node* next;
    };
    
    // 在链表头部插入新节点
    void insertAtHead(struct Node** head_ref, int data) {
        struct Node* new_node = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        new_node->data = data;
        new_node->next = *head_ref;
        *head_ref = new_node;
    }
    
    // 删除指定值的节点
    void deleteNode(struct Node** head_ref, int key) {
        struct Node *temp = *head_ref, *prev = NULL;
    
        // 处理头节点为删除目标的情况
        if (temp != NULL && temp->data == key) {
            *head_ref = temp->next;
            free(temp);
            return;
        }
    
        // 遍历查找目标节点
        while (temp != NULL && temp->data != key) {
            prev = temp;
            temp = temp->next;
        }
    
        // 未找到目标节点
        if (temp == NULL) return;
    
        // 删除节点并调整指针
        prev->next = temp->next;
        free(temp);
    }
    
    // 遍历并打印链表
    void printList(struct Node* node) {
        while (node != NULL) {
            printf("%d -> ", node->data);
            node = node->next;
        }
        printf("NULL\n");
    }
    
    // 释放链表内存
    void freeList(struct Node* head) {
        struct Node* tmp;
        while (head != NULL) {
            tmp = head;
            head = head->next;
            free(tmp);
        }
    }
    
    int main() {
        struct Node* head = NULL;
    
        // 插入测试
        insertAtHead(&head, 3);
        insertAtHead(&head, 2);
        insertAtHead(&head, 1);
        printf("初始链表: ");
        printList(head);  // 输出: 1 -> 2 -> 3 -> NULL
    
        // 删除测试
        deleteNode(&head, 2);
        printf("删除2后的链表: ");
        printList(head);  // 输出: 1 -> 3 -> NULL
    
        deleteNode(&head, 1);
        printf("删除1后的链表: ");
        printList(head);  // 输出: 3 -> NULL
    
        deleteNode(&head, 3);
        printf("删除3后的链表: ");
        printList(head);  // 输出: NULL
    
        // 释放内存
        freeList(head);
    
        return 0;
    }

    5.输出结果:

    初始链表: 1 -> 2 -> 3 -> NULL
    删除2后的链表: 1 -> 3 -> NULL
    删除1后的链表: 3 -> NULL
    删除3后的链表: NULL

    6.代码解释:

  • 节点结构 (struct Node)

    • data:存储节点值(此处为整型)

    • next:指向下一个节点的指针

  • 核心操作

    • insertAtHead:在链表头部插入新节点

      • 时间复杂度:O(1)

      • 使用二级指针修改头节点指针

    • deleteNode:删除指定值的节点

      • 时间复杂度:O(n)

      • 处理头节点删除和中间节点删除两种情况

    • printList:遍历并打印链表

    • freeList:释放链表内存,避免内存泄漏

  • 执行流程

    • 初始化空链表

    • 依次插入3个节点(1→2→3)

    • 分步删除节点并打印结果

    • 最终释放所有内存

 

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