新手入门必备：C++基础之链表的前置知识

后端

2023-09-18 07:12:51

认识链表：一种高效的数据结构

链表的前身知识

踏入链表的殿堂之前，让我们先掌握一些基本概念：

节点： 链表的基石，它承载着数据以及指向下一位成员的指针。
头节点： 链表的引路者，通常只管指引，不存数据。
尾节点： 链表的末位守护者，同样只管把关，不存数据。

链表的奥秘操作

链表的妙处在于其灵活的操作，包括：

插入： 轻而易举地将新成员引入链表。
删除： 毫不留情地剔除链表中的不速之客。
查找： 火眼金睛，迅速找到目标节点。
遍历： 逐一拜访链表的每位成员。

链表的复杂性和空间

链表的时间复杂度受链表长度的影响，通常为 O(n)，其中 n 为链表中的节点数。空间复杂度同样为 O(n)，毕竟每个节点都需安置数据和指针。

链表代码示例

用 C++ 编写链表代码，让抽象变为具体：

struct Node {
  int data;
  Node* next;
};

class LinkedList {
public:
  LinkedList() {
    head = nullptr;
    tail = nullptr;
  }

  void insert(int data) {
    Node* new_node = new Node;
    new_node->data = data;
    new_node->next = nullptr;

    if (head == nullptr) {
      head = new_node;
      tail = new_node;
    } else {
      tail->next = new_node;
      tail = new_node;
    }
  }

  void delete(int data) {
    Node* current = head;
    Node* previous = nullptr;

    while (current != nullptr) {
      if (current->data == data) {
        if (previous == nullptr) {
          head = current->next;
        } else {
          previous->next = current->next;
        }

        if (current == tail) {
          tail = previous;
        }

        delete current;
        break;
      }

      previous = current;
      current = current->next;
    }
  }

  int search(int data) {
    Node* current = head;
    int index = 0;

    while (current != nullptr) {
      if (current->data == data) {
        return index;
      }

      index++;
      current = current->next;
    }

    return -1;
  }

  void traverse() {
    Node* current = head;

    while (current != nullptr) {
      cout << current->data << " ";
      current = current->next;
    }

    cout << endl;
  }

private:
  Node* head;
  Node* tail;
};