用c++写代码展示单链表的初始化，取值，查找，插入，删除

在 C++ 中，我们可以使用结构体和指针来实现单链表的基本操作。这里是一个简单的示例，展示了如何初始化、获取节点值、查找元素、插入新元素以及删除节点。

#include <iostream>

// 定义链表节点结构
struct ListNode {
    int val; // 节点值
    ListNode* next; // 指向下一个节点的指针
    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} // 初始化构造函数
};

// 初始化空链表
ListNode* initList() {
    return nullptr;
}

// 获取链表中指定位置的值 (如果不存在则返回 -1 或者抛异常)
int getValue(ListNode* head, int index) {
    if (head == nullptr || index < 0) {
        std::cerr << "Invalid index" << std::endl;
        return -1;
    }
    ListNode* curr = head;
    for (int i = 0; i < index && curr != nullptr; ++i) {
        curr = curr->next;
    }
    return curr ? curr->val : -1; // 如果curr非空，则返回值；否则返回-1
}

// 查找给定值的节点
ListNode* search(ListNode* head, int target) {
    while (head != nullptr && head->val != target) {
        head = head->next;
    }
    return head;
}

// 在链表尾部插入新节点
void insertAtEnd(ListNode*& head, int value) {
    if (head == nullptr) {
        head = new ListNode(value);
        return;
    }
    ListNode* curr = head;
    while (curr->next != nullptr) {
        curr = curr->next;
    }
    curr->next = new ListNode(value);
}

// 删除链表中特定值的第一个节点
void removeElement(ListNode*& head, int target) {
    if (head == nullptr) {
        return;
    }
    if (head->val == target) {
        ListNode* temp = head;
        head = head->next;
        delete temp;
        return;
    }
    ListNode* prev = head;
    while (prev->next != nullptr && prev->next->val != target) {
        prev = prev->next;
    }
    if (prev->next != nullptr) {
        ListNode* temp = prev->next;
        prev->next = prev->next->next;
        delete temp;
    }
}

int main() {
    // 创建链表示例
    ListNode* list = initList();
    insertAtEnd(list, 1);
    insertAtEnd(list, 2);
    insertAtEnd(list, 3);

    // 打印链表并显示值
    ListNode* curr = list;
    std::cout << "Original list: ";
    while (curr != nullptr) {
        std::cout << curr->val << " -> ";
        curr = curr->next;
    }
    std::cout << "nullptr\n";

    // 查找和删除元素
    int foundVal = getValue(list, 2); // 返回2
    ListNode* foundNode = search(list, 2); // 返回指向值为2的节点
    removeElement(list, 2); // 删除值为2的节点

    // 打印修改后的链表
    std::cout << "After removing 2: ";
    curr = list;
    while (curr != nullptr) {
        std::cout << curr->val << " -> ";
        curr = curr->next;
    }
    std::cout << "nullptr\n";

    return 0;
}