4) 请百科自学链表数据结构，并假设有如下链表结点类listnode和链表类list，请设计链表类list的必要成员数据和成员函数，例如链表结点的添加、删除等。在主函数中，人为由整型数组构造一个链表，并实现链表整数序列的反向输出。

链表是一种常用的数据结构，由一系列节点组成，每个节点包含了数据和指向下一个节点的指针。链表的优势在于可以动态地添加和删除节点，相比于数组，它的大小不需要提前确定，而且在插入或删除节点时不需要移动其他节点，因此效率更高。

链表结点类listnode的定义如下：

class listnode {
public:
    int val;
    listnode* next;
    listnode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};

链表类list的必要成员数据和成员函数如下：

class list {
private:
    listnode* head;  // 链表头指针
public:
    list() : head(nullptr) {}  // 默认构造函数，初始化为空链表

    void append(int val);  // 在链表末尾添加一个节点
    void remove(int val);  // 删除值为val的节点
    void reverse();  // 反转链表
    void print();  // 打印链表
};

链表中的数据类型为int，因此我们需要添加一个节点时，只需要传入一个int参数val，即可创建一个新节点，代码如下：

void list::append(int val) {
    listnode* new_node = new listnode(val);  // 创建新节点
    if (head == nullptr) {
        head = new_node;  // 如果链表为空，新节点作为头节点
    } else {
        listnode* p = head;
        while (p->next != nullptr) {
            p = p->next;  // 找到链表末尾
        }
        p->next = new_node;  // 将新节点添加到末尾
    }
}

删除节点时，需要遍历链表，找到值为val的节点，并将其从链表中删除，代码如下：

void list::remove(int val) {
    if (head == nullptr) {
        return;  // 如果链表为空，直接返回
    }
    if (head->val == val) {
        listnode* tmp = head;
        head = head->next;
        delete tmp;  // 如果头节点就是要删除的节点，直接删除
        return;
    }
    listnode* p = head;
    while (p->next != nullptr && p->next->val != val) {
        p = p->next;  // 找到要删除的节点的前一个节点
    }
    if (p->next != nullptr) {
        listnode* tmp = p->next;
        p->next = tmp->next;
        delete tmp;  // 删除节点
    }
}

反转链表时，需要遍历链表，将每个节点的next指针指向它的前一个节点，代码如下：

void list::reverse() {
    listnode* pre = nullptr;
    listnode* cur = head;
    while (cur != nullptr) {
        listnode* nxt = cur->next;  // 保存下一个节点
        cur->next = pre;  // 反转指针
        pre = cur;
        cur = nxt;
    }
    head = pre;  // 头指针指向反转后的第一个节点
}

打印链表时，只需要遍历链表，将每个节点的值打印出来，代码如下：

void list::print() {
    listnode* p = head;
    while (p != nullptr) {
        cout << p->val << " ";
        p = p->next;
    }
    cout << endl;
}

在主函数中，我们可以根据给定的整型数组构造一个链表，并将链表反向输出，代码如下：

int main() {
    int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int n = sizeof(a) / sizeof(int);
    list l;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        l.append(a[i]);  // 构造链表
    }
    l.reverse();  // 反转链表
    l.print();  // 输出链表
    return 0;
}

输出结果为：5 4 3 2 1