链表数据结构定义及初始化链表

链表是一种常见的数据结构，用于存储一系列的元素。每个元素称为节点（Node），每个节点包含了存储的数据和指向下一个节点的指针。

链表的定义可以使用一个节点类来实现，该类包含两个属性：数据和指针。

以下是一个示例的链表节点类的定义（使用C++语言）：

class Node {
public:
    int data;   // 存储的数据
    Node* next; // 指向下一个节点的指针

    // 构造函数
    Node(int value) {
        data = value;
        next = nullptr;
    }
};

初始化链表时，我们需要创建一个头节点（Head），它是链表的起始位置。头节点不存储具体的数据，只是作为链表的入口。可以通过将头节点的指针设置为第一个实际节点来表示链表的开始。

以下是一个示例的链表初始化过程：

// 创建头节点
Node* head = new Node(0);  // 假设头节点的数据为0

// 创建其他节点并连接起来
Node* node1 = new Node(1);
Node* node2 = new Node(2);
Node* node3 = new Node(3);

head->next = node1;
node1->next = node2;
node2->next = node3;

这样，就完成了一个包含4个节点的链表的初始化。头节点指向第一个实际节点，后续节点通过各自的`next`指针连接起来形成链表。

相关问题

数据结构 初始化链表

链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表的初始化可以通过以下步骤完成：

1. 定义节点结构：首先，我们需要定义一个节点结构，该结构包含数据和指向下一个节点的指针。例如，可以使用以下C++代码定义一个简单的节点结构：

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

2. 创建头节点：链表通常以一个特殊的头节点开始，该节点不包含任何有用的数据，只是作为链表的起始点。可以使用以下代码创建一个头节点：

Node* head = new Node();
head->next = nullptr;

3. 添加其他节点：根据需要，可以通过创建新的节点并将其链接到链表中来添加其他节点。例如，可以使用以下代码创建一个新节点并将其添加到链表末尾：

Node* newNode = new Node();
newNode->data = 42;
newNode->next = nullptr;

Node* current = head;
while (current->next != nullptr) {
    current = current->next;
}
current->next = newNode;

这样就完成了链表的初始化过程。

双向链表的定义，初始化，插入和删除

双向链表是一种数据结构，每个节点有两个指针，分别指向前一个节点和后一个节点。它相比于单向链表可以双向遍历，插入和删除操作可以更加方便地实现。

定义：

struct ListNode{
    int val;
    ListNode *prev;
    ListNode *next;
    ListNode(int x): val(x), prev(nullptr), next(nullptr){}
};

初始化：

ListNode *head = nullptr;
ListNode *tail = nullptr;

插入：
- 在链表头部插入节点

if(head == nullptr){
    head = new ListNode(val);
    tail = head;
} else {
    ListNode *new_node = new ListNode(val);
    new_node->next = head;
    head->prev = new_node;
    head = new_node;
}

- 在链表尾部插入节点

if(head == nullptr){
    head = new ListNode(val);
    tail = head;
} else {
    ListNode *new_node = new ListNode(val);
    tail->next = new_node;
    new_node->prev = tail;
    tail = new_node;
}

- 在指定位置插入节点

ListNode *new_node = new ListNode(val);
ListNode *cur = head;
while(cur != nullptr && cur->val != insert_val){
    cur = cur->next;
}
if(cur == nullptr){
    // 没有找到对应的节点，插入失败
    delete new_node;
} else {
    new_node->prev = cur->prev;
    new_node->next = cur;
    cur->prev->next = new_node;
    cur->prev = new_node;
}

删除：
- 删除链表头部节点

if(head == nullptr) return;
ListNode *temp = head;
head = head->next;
if(head == nullptr){
    tail = nullptr;
} else {
    head->prev = nullptr;
}
delete temp;

- 删除链表尾部节点

if(tail == nullptr) return;
ListNode *temp = tail;
tail = tail->prev;
if(tail == nullptr){
    head = nullptr;
} else {
    tail->next = nullptr;
}
delete temp;

- 删除指定节点

ListNode *cur = head;
while(cur != nullptr && cur->val != delete_val){
    cur = cur->next;
}
if(cur == nullptr){
    // 没有找到对应的节点，删除失败
} else {
    cur->prev->next = cur->next;
    if(cur->next != nullptr){
        cur->next->prev = cur->prev;
    } else {
        tail = cur->prev;
    }
    delete cur;
}