C++链表详解：从基础到操作实践

"清华C++课程讲解了链表的基础知识，包括链表的概念、动态内存分配、单向链表和双向链表的定义与操作。课程通过实例展示了如何创建单向链表，以及如何在链表中插入节点。" 在C++编程中，链表是一种重要的数据结构，它允许程序员在程序运行时动态地分配和释放内存，解决了数组固定大小的限制。链表由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。在本课程中，重点讲解了以下知识点： 1. **链表的基本概念**：与结构数组相比，链表的优势在于它可以根据需要动态地分配内存。当需要添加或删除元素时，链表不需要预先确定数组的大小，这使得链表在处理不确定数量的数据时更为灵活。 2. **动态内存分配与释放**：链表的核心是动态内存分配。C++中，可以使用`malloc()`函数或`new`运算符来动态地创建节点。例如，创建一个`student`类型的节点，可以使用`student*p=(student*)malloc(sizeof(student))`或`student*p=new student;`。同样，使用`free()`或`delete`来释放不再使用的内存。 3. **单向链表**：单向链表中的每个节点包含数据和一个指向下一个节点的指针，最后一个节点的指针为`NULL`。例如，定义一个简单的节点结构可以如下： ```cpp struct node { int data; node* next; }; ``` 插入节点到链表尾部，需要先创建新节点，然后将新节点的`next`指针设为当前链尾节点，最后更新链表头部的指针。 4. **单向链表的操作**：创建链表通常涉及以下几个步骤： - 声明链表头部指针`head`，初始化为`NULL`。 - 读取用户输入的节点数量`n`。 - 使用循环，对每个输入的数据，动态创建一个新节点，并将其添加到链表尾部。创建链表的函数`createList`可以实现这一过程。 5. **示例代码**：提供的代码示例展示了如何建立一个包含`n`个整数的单向链表。`createList`函数接受一个整数`n`，并根据输入的整数创建相应数量的节点。每个节点的`data`字段存储输入的整数，然后通过`next`指针连接起来。 6. **双向链表**：双向链表在单向链表的基础上增加了前向指针，每个节点不仅包含数据，还有两个指针分别指向下一个和上一个节点。这使得在链表中的前后移动更加方便，但同时也增加了存储空间的需求。 链表的这些基本概念和操作是理解和使用链表数据结构的关键，对于进行复杂数据管理的C++程序设计至关重要。通过深入学习和实践，开发者能够有效地利用链表解决实际问题，如高效的数据插入、删除和查找等操作。