从零解析链表：增删查改，样样精通！

2024-01-12 01:17:00

在计算机科学的世界里，链表是一种基本且重要的数据结构，广泛应用于各种场景。本篇文章将带你从头到尾认识链表，揭秘它的定义、实现方式以及常见的增删查改操作。

链表的定义

链表是一种非连续存储的数据结构，其元素（称为节点）通过指针连接在一起。与顺序表中数据连续存储的方式不同，链表中的节点可以分散在内存中的不同位置。

单链表的实现

单链表是最简单的链表类型，每个节点包含两个字段：数据和指向下一个节点的指针。以下是单链表节点的C++实现：

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

增删查改操作

插入： 在链表中插入一个新节点，需要修改前后节点的指针。
删除： 从链表中删除一个节点，需要修改前后节点的指针。
查找： 通过遍历链表，找到包含特定数据的节点。
修改： 找到特定节点后，修改其数据字段。

示例代码

以下代码展示了单链表的增删查改操作：

#include <iostream>

using namespace std;

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

Node* head = NULL;  // 头节点

// 插入节点
void insertNode(int data) {
    Node* newNode = new Node;
    newNode->data = data;
    newNode->next = head;
    head = newNode;
}

// 删除节点
void deleteNode(int data) {
    if (head == NULL) {
        cout << "链表为空" << endl;
        return;
    }

    Node* curr = head;
    Node* prev = NULL;

    while (curr != NULL && curr->data != data) {
        prev = curr;
        curr = curr->next;
    }

    if (curr == NULL) {
        cout << "找不到要删除的节点" << endl;
        return;
    }

    if (prev == NULL) {
        head = head->next;
    } else {
        prev->next = curr->next;
    }

    delete curr;
}

// 查找节点
Node* findNode(int data) {
    Node* curr = head;

    while (curr != NULL && curr->data != data) {
        curr = curr->next;
    }

    return curr;
}

// 修改节点
void modifyNode(int oldData, int newData) {
    Node* node = findNode(oldData);

    if (node == NULL) {
        cout << "找不到要修改的节点" << endl;
        return;
    }

    node->data = newData;
}

int main() {
    insertNode(10);
    insertNode(20);
    insertNode(30);

    cout << "链表中的数据：" << endl;
    Node* curr = head;
    while (curr != NULL) {
        cout << curr->data << " ";
        curr = curr->next;
    }
    cout << endl;

    deleteNode(20);

    cout << "删除节点 20 后，链表中的数据：" << endl;
    curr = head;
    while (curr != NULL) {
        cout << curr->data << " ";
        curr = curr->next;
    }
    cout << endl;

    Node* node = findNode(30);
    if (node != NULL) {
        cout << "找到节点 30，其数据为：" << node->data << endl;
    }

    modifyNode(10, 40);

    cout << "修改节点 10 后，链表中的数据：" << endl;
    curr = head;
    while (curr != NULL) {
        cout << curr->data << " ";
        curr = curr->next;
    }
    cout << endl;

    return 0;
}