C++怎么实现一个双向链表_C++数据结构与节点的插入删除操作-C++-PHP中文网

C++怎么实现一个双向链表_C++数据结构与节点的插入删除操作

裘德小鎮的故事

发布： 2025-11-29 05:15:13

原创

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实现双向链表需定义含数据域和前后指针的节点结构，通过链表类管理头尾指针，支持高效插入、删除、查找与双向遍历操作。

c++怎么实现一个双向链表_c++数据结构与节点的插入删除操作

实现一个双向链表，关键在于定义节点结构和链表类，管理好前驱和后继指针。C++中通过指针操作可以高效完成插入、删除等操作，同时保证双向遍历的灵活性。

定义节点结构

每个节点包含数据域和两个指针：一个指向下一个节点（next），另一个指向前一个节点（prev）。

struct ListNode {
    int data;
    ListNode* prev;
    ListNode* next;
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 构造函数
ListNode(int val) : data(val), prev(nullptr), next(nullptr) {}

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};

实现双向链表类

封装链表操作，包括插入、删除、查找和遍历等功能。维护头指针（head）和尾指针（tail）能提升效率。

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class DoublyLinkedList {
private:
    ListNode* head;
    ListNode* tail;
<p>public:
DoublyLinkedList() : head(nullptr), tail(nullptr) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>~DoublyLinkedList() {
    while (head) {
        ListNode* temp = head;
        head = head->next;
        delete temp;
    }
}

// 在链表末尾插入节点
void append(int val) {
    ListNode* newNode = new ListNode(val);
    if (!head) {
        head = tail = newNode;
        return;
    }
    tail->next = newNode;
    newNode->prev = tail;
    tail = newNode;
}

// 在链表开头插入节点
void prepend(int val) {
    ListNode* newNode = new ListNode(val);
    if (!head) {
        head = tail = newNode;
        return;
    }
    newNode->next = head;
    head->prev = newNode;
    head = newNode;
}

// 删除第一个值为val的节点
bool remove(int val) {
    ListNode* current = head;
    while (current) {
        if (current->data == val) {
            if (current->prev) {
                current->prev->next = current->next;
            } else {
                head = current->next;  // 当前是头节点
            }

            if (current->next) {
                current->next->prev = current->prev;
            } else {
                tail = current->prev;  // 当前是尾节点
            }

            delete current;
            return true;
        }
        current = current->next;
    }
    return false;  // 未找到
}

// 打印链表（正向）
void printForward() const {
    ListNode* current = head;
    while (current) {
        <strong>std::cout << current->data << " <-> "; </strong>
        current = current->next;
    }
    <strong>std::cout << "nullptr" << std::endl;</strong>
}

// 打印链表（反向）
void printBackward() const {
    ListNode* current = tail;
    while (current) {
        <strong>std::cout << current->data << " <-> "; </strong>
        current = current->prev;
    }
    <strong>std::cout << "nullptr" << std::endl;</strong>
}

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};

使用示例与注意事项

下面是一个简单的测试代码，演示基本操作：

int main() {
    DoublyLinkedList dll;
    dll.append(10);
    dll.append(20);
    dll.prepend(5);
    dll.printForward();   // 输出: 5 <-> 10 <-> 20 <-> nullptr
    dll.printBackward();  // 输出: 20 <-> 10 <-> 5 <-> nullptr
    dll.remove(10);
    dll.printForward();   // 输出: 5 <-> 20 <-> nullptr
    return 0;
}

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注意内存释放问题，尤其是在频繁插入删除场景下避免泄漏。构造函数初始化指针为nullptr很关键，防止野指针。插入删除时要全面考虑边界情况：空链表、单节点、头尾节点等。

基本上就这些。

以上就是C++怎么实现一个双向链表_C++数据结构与节点的插入删除操作的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！