引言
链表（Linked List）是数据结构中最基础且最重要的线性存储结构之一。与数组的连续内存分配不同，链表通过指针将分散的内存块串联起来，具有动态扩展和高效插入/删除的特性。本文将以C/C++语言为例，从底层原理到代码实现，手把手教你构建完整的链表结构，并深入探讨其应用场景与性能优化技巧。
目录
- 链表的基本概念
- 链表的结构设计
- 链表的C/C++实现步骤
- 常见操作与代码示例
- 链表性能分析
- 进阶话题：双向链表与循环链表
- 实战应用场景
- 总结与常见问题
1. 链表的基本概念
1.1 链表与数组的对比
| 特性 | 数组 | 链表 |
|---|---|---|
| 内存分配 | 连续内存块 | 非连续动态分配 |
| 插入/删除效率 | O(n)（需移动元素） | O(1)（修改指针） |
| 随机访问 | O(1) | O(n) |
| 空间利用率 | 预先分配固定大小 | 动态增长，无空间浪费 |
1.2 链表的类型
- 单链表：每个节点包含数据和指向下一节点的指针。
- 双向链表：节点包含前驱和后继指针，支持双向遍历。
- 循环链表：尾节点指向头节点，形成闭环。
2. 链表的结构设计
2.1 单链表节点定义（C/C++）
struct ListNode {int val; // 数据域ListNode* next; // 指针域，指向下一个节点// 构造函数ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};
3. 链表的C/C++实现步骤
3.1 初始化链表
// 创建空链表
ListNode* head = nullptr;// 初始化带值的头节点
ListNode* head = new ListNode
