5、链表的实现与操作

链表的实现与操作

1. 引言

链表是一种动态数据结构，它允许在运行时动态地添加和删除元素，而无需预先分配固定大小的内存。链表由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表因其灵活性而在许多应用场景中得到了广泛应用，如文件系统、浏览器历史记录、缓存等。

本文将详细介绍链表的实现和操作，包括节点的定义、链表的创建、遍历、插入、删除等基本操作，以及链表的高级特性如双向链表和循环链表。

2. 链表节点的定义

链表的基本构成单位是节点。每个节点通常包含两个部分：数据和指向下一个节点的指针。在C++中，节点可以定义为一个类或结构体。以下是一个典型的链表节点定义：

template <class T>
class Node {
private:
    T value;          // 节点存储的数据
    Node<T>* next;    // 指向下一个节点的指针

public:
    Node(T val, Node<T>* nxt = nullptr) : value(val), next(nxt) {}

    T getValue() const { return value; }
    Node<T>* getNext() const { return next; }
    void setNext(Node<T>* nxt) { next = nxt; }
};

2.1 节点的构造函数

节点的构造函数用于初始化节点的数据和