ListNode* dummy = new ListNode()；什么意思

ListNode* dummy = new ListNode();什么意思

在C++链表操作中，ListNode* dummy = new ListNode(); 是一种常用技巧，用于创建虚拟头节点（Dummy Node）​，也称为哨兵节点（Sentinel Node）。以下是其详细解析：

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1. ​语法解析​

• **ListNode* dummy**：
  声明一个指向ListNode结构体的指针变量dummy。
• **new ListNode()**：
  在堆内存（Heap）中动态分配一个ListNode对象，并调用其默认构造函数。

  • 若构造函数未显式初始化，节点值val默认为0，指针next默认为nullptr。

  • 示例构造函数定义：

    struct ListNode {
        int val;
        ListNode* next;
        ListNode() : val(0), next(nullptr) {} // 默认构造函数
    };

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2. ​核心作用：简化链表边界操作​

虚拟头节点位于链表实际头节点之前，核心价值是统一操作逻辑，避免对空链表或头节点的特殊处理：

​场景​	​无虚拟头节点​	​使用虚拟头节点​
​链表为空时插入节点​	需单独处理head指针	直接操作dummy->next
​删除头节点​	需更新head并处理内存释放	操作dummy->next逻辑与其他节点一致
​遍历操作​	需判断head是否为空	从dummy->next开始遍历，无需判空

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3. ​典型应用场景​

(1) 链表合并（如合并两个有序链表）

ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
    ListNode* dummy = new ListNode(); // 创建虚拟头节点
    ListNode* tail = dummy;           // 尾指针指向dummy
    while (l1 && l2) {
        if (l1->val < l2->val) {
            tail->next = l1;
            l1 = l1->next;
        } else {
            tail->next = l2;
            l2 = l2->next;
        }
        tail = tail->next;
    }
    tail->next = l1 ? l1 : l2;       // 连接剩余链表
    return dummy->next;              // 返回真实头节点
}

​优势 ​：无需判断l1或l2是否为空，逻辑统一。

(2) 删除链表元素（如移除值为val的节点）

ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
    ListNode* dummy = new ListNode();
    dummy->next = head;
    ListNode* cur = dummy;
    while (cur->next) {
        if (cur->next->val == val) {
            ListNode* tmp = cur->next;
            cur->next = cur->next->next;
            delete tmp; // 释放内存
        } else {
            cur = cur->next;
        }
    }
    return dummy->next; // 返回新头节点
}

​优势 ​：避免处理头节点被删除时需更新head指针的边界情况。

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4. ​内存管理与注意事项​

• 内存释放 ：
  动态创建的虚拟头节点需手动释放，否则会导致内存泄漏：

  ListNode* result = dummy->next; // 保存真实头节点
  delete dummy;                   // 释放虚拟头节点
  return result;

• 智能指针 ：
  建议使用std::unique_ptr自动管理内存（C++11及以上）：

  std::unique_ptr<ListNode> dummy(new ListNode());
  // 无需手动释放，函数结束时自动销毁

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5. ​设计哲学：空间换时间与逻辑统一​

• 空间开销：牺牲一个节点的内存（通常4-8字节），换取代码简洁性与健壮性。
• 逻辑统一性 ：所有节点操作均通过dummy->next进行，消除空链表和头节点特殊处理的分支代码。
• 适用场景：频繁头节点操作、多链表合并、递归处理等算法问题。

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总结

ListNode* dummy = new ListNode(); 是链表操作中的基础技巧，通过创建虚拟头节点，将复杂边界条件转化为统一逻辑处理，显著提升代码可读性与健壮性。核心价值在于：

1. 消除空链表判断 ：链表永不为空（dummy始终存在）。
2. 统一操作逻辑：头节点与其他节点处理方式一致。
3. 简化指针更新 ：避免直接修改head指针的潜在错误。

​提示​：动态分配的虚拟头节点需手动释放，或使用智能指针避免内存泄漏。