引言

鏈表（Linked List）是數據結構中最基礎且最重要的線性存儲結構之一。與數組的連續內存分配不同，鏈表通過指針將分散的內存塊串聯起來，具有動態擴展和高效插入/刪除的特性。本文將以C/C++語言為例，從底層原理到代碼實現，手把手教你構建完整的鏈表結構，并深入探討其應用場景與性能優化技巧。

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目錄

1. 鏈表的基本概念
2. 鏈表的結構設計
3. 鏈表的C/C++實現步驟
4. 常見操作與代碼示例
5. 鏈表性能分析
6. 進階話題：雙向鏈表與循環鏈表
7. 實戰應用場景
8. 總結與常見問題

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1. 鏈表的基本概念

1.1 鏈表與數組的對比

特性	數組	鏈表
內存分配	連續內存塊	非連續動態分配
插入/刪除效率	O(n)（需移動元素）	O(1)（修改指針）
隨機訪問	O(1)	O(n)
空間利用率	預先分配固定大小	動態增長，無空間浪費

1.2 鏈表的類型

• 單鏈表：每個節點包含數據和指向下一節點的指針。
• 雙向鏈表：節點包含前驅和后繼指針，支持雙向遍歷。
• 循環鏈表：尾節點指向頭節點，形成閉環。

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2. 鏈表的結構設計

2.1 單鏈表節點定義（C/C++）

struct ListNode {int val;            // 數據域ListNode* next;     // 指針域，指向下一個節點// 構造函數ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};

3. 鏈表的C/C++實現步驟

3.1 初始化鏈表

// 創建空鏈表
ListNode* head = nullptr;// 初始化帶值的頭節點
ListNode* head = new ListNode