用C++设计一个链表

在C++中设计一个简单的单向链表，我们可以从定义节点开始。一个链表节点通常包含两个部分：数据域和指向下一个节点的指针。下面是一个基础的链表结构体和一些基本操作：

// 定义链表节点
struct Node {
    int data;          // 数据域
    Node* next;       // 指向下一个节点的指针

    Node(int value) : data(value), next(nullptr) {} // 构造函数初始化数据和next为nullptr
};

// 链表类
class LinkedList {
private:
    Node* head;      // 链表头指针

public:
    LinkedList() : head(nullptr) {}   // 初始化空链表

    // 插入元素到链表头部
    void insertAtBeginning(int value) {
        Node* newNode = new Node(value);
        newNode->next = head;
        head = newNode;
    }

    // 插入元素到链表尾部
    void insertAtEnd(int value) {
        if (head == nullptr) {
            head = new Node(value);
        } else {
            Node* current = head;
            while (current->next != nullptr) {
                current = current->next;
            }
            current->next = new Node(value);
        }
    }

    // 查找特定值并返回其位置（未找到返回-1）
    int search(int value) const {
        Node* current = head;
        int index = 0;
        while (current != nullptr && current->data != value) {
            current = current->next;
            index++;
        }
        return current == nullptr ? -1 : index;
    }

    // 删除指定位置的节点（假设索引从0开始）
    void deleteNode(int index) {
        if (index < 0 || index >= indexOfLast()) {
            throw std::runtime_error("Invalid index");
        }

        if (index == 0) {
            Node* temp = head;
            head = head->next;
            delete temp;
            return;
        }

        Node* current = head;
        for (int i = 0; i < index - 1; ++i) {
            current = current->next;
        }
        Node* nodeToBeDeleted = current->next;
        current->next = nodeToBeDeleted->next;
        delete nodeToBeDeleted;
    }

    // 返回链表长度
    int size() const {
        int count = 0;
        Node* current = head;
        while (current != nullptr) {
            count++;
            current = current->next;
        }
        return count;
    }

private:
    int indexOfLast() const { return size() - 1; }  // 获取最后一个元素的索引
};