GESP5级C++考试语法知识（六、链表（一）单链表）

汉克老师2026-03-21 22:58

🏰 第一章：什么是链表？

🎯 故事开场

在一个叫"数据王国"的地方，有两种排队方式：

🍬 队伍1：数组村

小朋友们手拉手站好，位置固定：

复制代码 
[小A][小B][小C][小D]

👉 想插队？必须整体挪动！

🚂 队伍2：链表火车（今天主角！）

每个小朋友坐一节车厢，只知道"下一节是谁"：

复制代码 
小A → 小B → 小C → 小D

👉 插入？直接接上去！

👉 删除？跳过去就行！

🧠 第二章：链表的结构（最重要！）

🎯 单链表节点长这样：

复制代码 
struct Node
{
    int data;      // 数据（小朋友的名字）
    Node* next;    // 指向下一个人
};

👉 每个节点 = 数据 + 指针（指路牌）

🏗 第三章：创建链表（搭火车！）

🎯 故事：建一列火车

复制代码 
Node* head = NULL;  // 火车头（空）

// 创建第一个节点
Node* a = new Node{1, NULL};
head = a;

// 创建第二个节点
Node* b = new Node{2, NULL};
a->next = b;

// 创建第三个节点
Node* c = new Node{3, NULL};
b->next = c;

🚂 结果：

复制代码 
1 → 2 → 3 → NULL

🔍 第四章：遍历链表（参观火车）

🎯 故事：列车员检查每一节车厢

复制代码 
Node* p = head;

while(p != NULL)
{
    cout << p->data << " ";
    p = p->next;
}

👉 输出：

复制代码 
1 2 3

➕ 第五章：插入节点（新车厢加入）

🎯 1️⃣ 头部插入（插队第一名）

复制代码 
Node* newNode = new Node{0, head};
head = newNode;

🚂：

复制代码 
0 → 1 → 2 → 3

🎯 2️⃣ 中间插入

👉 在 2 后面插入 99

复制代码 
Node* p = head;

while(p->data != 2)
{
    p = p->next;
}

Node* newNode = new Node{99, p->next};
p->next = newNode;

🚂：

复制代码 
1 → 2 → 99 → 3

❌ 第六章：删除节点（车厢拆除）

🎯 删除值为2的节点

复制代码 
Node* p = head;

while(p->next != NULL && p->next->data != 2)
{
    p = p->next;
}

Node* temp = p->next;
p->next = temp->next;
delete temp;

🚂：

复制代码 
1 → 3

🔄 第七章：链表反转（火车掉头！）

🎯 故事：整列火车调头！

原来：

复制代码 
1 → 2 → 3

变成：

复制代码 
3 → 2 → 1

🧠 核心思路（三指针）

复制代码 
Node* prev = NULL;
Node* cur = head;

while(cur != NULL)
{
    Node* next = cur->next; // 保存下一节
    cur->next = prev;       // 反向
    prev = cur;             // 前进
    cur = next;
}

head = prev;

🔁 第八章：🌟用输入创建链表🌟

1、刚才我们是这样建火车的：

复制代码 
Node* a = new Node{1, NULL};
Node* b = new Node{2, NULL};
Node* c = new Node{3, NULL};

👉 ❌ 问题：

数据是写死的

不能让用户输入

不符合考试要求

2、目标

👉 用户输入：

复制代码 
输入：
5
1 2 3 4 5

👉 我们要创建：

复制代码 
1 → 2 → 3 → 4 → 5 → NULL

3、🎯 方法：尾插法（最常用🔥）

👉 一边读输入，一边接到链表后面！

🚂 图解过程

假设输入：1 2 3

第1步：插入1

复制代码 
1 → NULL

第2步：插入2

复制代码 
1 → 2 → NULL

第3步：插入3

复制代码 
1 → 2 → 3 → NULL

4、🚀 使用 tail（推荐🔥🔥🔥）

（1）💡 核心思想

👉 用一个指针记住"尾巴"

（2）💻 完整代码

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

int main()
{
    int n;
    cin >> n;

    Node* head = NULL;
    Node* tail = NULL;

    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        int x;
        cin >> x;

        Node* node = new Node{x, NULL};

        if(head == NULL)
        {
            head = tail = node;
        }
        else
        {
            tail->next = node;
            tail = node;
        }
    }

    // 输出
    Node* p = head;
    while(p)
    {
        cout << p->data << " ";
        p = p->next;
    }

    return 0;
}

5、🎁 进阶写法（封装函数）

cpp 复制代码 
Node* buildList(int n)
{
    Node* head = NULL;
    Node* tail = NULL;

    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        int x;
        cin >> x;

        Node* node = new Node{x, NULL};

        if(head == NULL)
            head = tail = node;
        else
        {
            tail->next = node;
            tail = node;
        }
    }

    return head;
}

6、🎯 三种建链方式

复制代码 
1️⃣ 手写节点（学习用）
2️⃣ insertTail（基础用）
3️⃣ tail优化（考试用🔥）

🧪 第九章：完整参考代码

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node {
    int data;
    Node* next;
};

Node* buildList(int n) {
    Node* head = NULL;
    Node* tail = NULL;

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int x;
        cin >> x;

        Node* node = new Node{x, NULL};

        if (head == NULL)
            head = tail = node;
        else {
            tail->next = node;
            tail = node;
        }
    }
    return head;
}

void printList(Node* head) {
    Node* p = head;
    while (p != NULL) {
        cout << p->data << " ";
        p = p->next;
    }
    cout << endl;
}

Node* reverseList(Node* head) {
    Node* prev = NULL;
    Node* cur = head;

    while (cur != NULL) {
        Node* next = cur->next;
        cur->next = prev;
        prev = cur;
        cur = next;
    }
    return prev;
}

int main() {
    int n;
    cout << "请输入链表长度: ";
    cin >> n;
    
    cout << "请输入链表元素（共" << n << "个）: ";
    Node* list = buildList(n);
    
    cout << "原链表: ";
    printList(list);
    
    Node* reversed = reverseList(list);
    cout << "反转后链表: ";
    printList(reversed);
    
    return 0;
}

🎯 第十章：总结口诀

✨ 链表口诀：

复制代码 
创建节点两部分：数据 + 指针
遍历链表用 while，走到 NULL 停下来
插入节点改指针，新旧连接要记清
删除节点先保存，再断开来再释放
链表反转三指针，prev cur next要分明

我们继续进入升级冒险------

🌟《链表10道经典练习题》🌟

目标：让你 真正会写、会用、会做题！

🧩 第1题：打印链表（最基础）

1、🎯 故事

你是"火车检票员"，要检查每节车厢的编号。

2、🚂 图解

复制代码 
1 → 2 → 3 → 4

3、💡 思路

从头走到尾，每个都打印。

4、💻 核心代码

复制代码 
void printList(Node* head)
{
    Node* p = head;
    while(p != NULL)
    {
        cout << p->data << " ";
        p = p->next;
    }
}

5、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

void printList(Node* head)
{
    Node* p = head;
    while(p != NULL)
    {
        cout << p->data << " ";
        p = p->next;
    }
}

int main()
{
    // 创建链表 1→2→3→4
    Node* a = new Node{1, NULL};
    Node* b = new Node{2, NULL};
    Node* c = new Node{3, NULL};
    Node* d = new Node{4, NULL};

    a->next = b;
    b->next = c;
    c->next = d;

    Node* head = a;

    printList(head);

    return 0;
}

🧩 第2题：统计节点个数

1、🎯 故事

数一数火车有几节车厢 🚃

2、💡 思路

遍历 + 计数器

3、💻核心代码

复制代码 
int count(Node* head)
{
    int cnt = 0;
    while(head)
    {
        cnt++;
        head = head->next;
    }
    return cnt;
}

4、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

int count(Node* head)
{
    int cnt = 0;
    while(head)
    {
        cnt++;
        head = head->next;
    }
    return cnt;
}

int main()
{
    Node* a = new Node{1, NULL};
    Node* b = new Node{2, NULL};
    Node* c = new Node{3, NULL};

    a->next = b;
    b->next = c;

    cout << count(a);

    return 0;
}

🧩 第3题：查找某个值

1、🎯 故事

找"3号乘客"在哪里？

2、💻核心代码

复制代码 
bool find(Node* head, int x)
{
    while(head)
    {
        if(head->data == x) return true;
        head = head->next;
    }
    return false;
}

3、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

bool find(Node* head, int x)
{
    while(head)
    {
        if(head->data == x) return true;
        head = head->next;
    }
    return false;
}

int main()
{
    Node* a = new Node{1, NULL};
    Node* b = new Node{2, NULL};
    Node* c = new Node{3, NULL};

    a->next = b;
    b->next = c;

    cout << find(a, 3); // 1 表示找到

    return 0;
}

🧩 第4题：头插法建链表

1、🎯 故事

每次新乘客都插队到最前面 😄

2、💻核心代码

复制代码 
Node* insertHead(Node* head, int x)
{
    return new Node{x, head};
}

3、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

Node* insertHead(Node* head, int x)
{
    return new Node{x, head};
}

void print(Node* head)
{
    while(head)
    {
        cout << head->data << " ";
        head = head->next;
    }
}

int main()
{
    Node* head = NULL;

    head = insertHead(head, 3);
    head = insertHead(head, 2);
    head = insertHead(head, 1);

    print(head); // 1 2 3

    return 0;
}

🧩 第5题：尾插法建链表

1、🎯 故事

乘客排队上车，按顺序来

2、🚂 图解

复制代码 
1 → 2 → 3

3、💻核心代码

复制代码 
Node* insertTail(Node* head, int x)
{
    Node* node = new Node{x, NULL};

    if(head == NULL) return node;

    Node* p = head;
    while(p->next != NULL)
        p = p->next;

    p->next = node;
    return head;
}

4、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

Node* insertTail(Node* head, int x)
{
    Node* node = new Node{x, NULL};

    if(head == NULL) return node;

    Node* p = head;
    while(p->next)
        p = p->next;

    p->next = node;
    return head;
}

void print(Node* head)
{
    while(head)
    {
        cout << head->data << " ";
        head = head->next;
    }
}

int main()
{
    Node* head = NULL;

    head = insertTail(head, 1);
    head = insertTail(head, 2);
    head = insertTail(head, 3);

    print(head);

    return 0;
}

🧩 第6题：删除第一个等于x的节点

1、🎯 故事

把"捣乱的乘客x"请下车 🚫

2、💻核心代码

复制代码 
Node* deleteValue(Node* head, int x)
{
    if(head == NULL) return head;

    if(head->data == x)
    {
        Node* t = head;
        head = head->next;
        delete t;
        return head;
    }

    Node* p = head;
    while(p->next && p->next->data != x)
        p = p->next;

    if(p->next)
    {
        Node* t = p->next;
        p->next = t->next;
        delete t;
    }

    return head;
}

3、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

Node* deleteValue(Node* head, int x)
{
    if(head == NULL) return head;

    if(head->data == x)
    {
        Node* t = head;
        head = head->next;
        delete t;
        return head;
    }

    Node* p = head;
    while(p->next && p->next->data != x)
        p = p->next;

    if(p->next)
    {
        Node* t = p->next;
        p->next = t->next;
        delete t;
    }

    return head;
}

void print(Node* head)
{
    while(head)
    {
        cout << head->data << " ";
        head = head->next;
    }
}

int main()
{
    Node* head = new Node{1, new Node{2, new Node{3, NULL}}};

    head = deleteValue(head, 2);

    print(head); // 1 3

    return 0;
}

🧩 第7题：反转链表

1、🎯 故事

火车全部掉头！

2、💻核心代码

复制代码 
Node* reverse(Node* head)
{
    Node* prev = NULL;
    Node* cur = head;

    while(cur)
    {
        Node* next = cur->next;
        cur->next = prev;
        prev = cur;
        cur = next;
    }

    return prev;
}

3、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

Node* reverse(Node* head)
{
    Node* prev = NULL;
    Node* cur = head;

    while(cur)
    {
        Node* next = cur->next;
        cur->next = prev;
        prev = cur;
        cur = next;
    }

    return prev;
}

void print(Node* head)
{
    while(head)
    {
        cout << head->data << " ";
        head = head->next;
    }
}

int main()
{
    Node* head = new Node{1, new Node{2, new Node{3, NULL}}};

    head = reverse(head);

    print(head); // 3 2 1

    return 0;
}

🧩 第8题：找中间节点（快慢指针）

1、🎯 故事

一个人走一步，一个人走两步 👣

2、💻核心代码

复制代码 
Node* middle(Node* head)
{
    Node* slow = head;
    Node* fast = head;

    while(fast && fast->next)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
    }

    return slow;
}

3、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

Node* middle(Node* head)
{
    Node* slow = head;
    Node* fast = head;

    while(fast && fast->next)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
    }

    return slow;
}

int main()
{
    Node* head = new Node{1, new Node{2, new Node{3, new Node{4, NULL}}}};

    Node* mid = middle(head);

    cout << mid->data; // 3

    return 0;
}

🧩 第9题：判断链表是否有环（进阶🔥）

1、🎯 故事

火车是不是绕圈了？

2、💻核心代码

复制代码 
bool hasCycle(Node* head)
{
    Node* slow = head;
    Node* fast = head;

    while(fast && fast->next)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;

        if(slow == fast)
            return true;
    }
    return false;
}

3、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

bool hasCycle(Node* head)
{
    Node* slow = head;
    Node* fast = head;

    while(fast && fast->next)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;

        if(slow == fast)
            return true;
    }
    return false;
}

int main()
{
    Node* a = new Node{1, NULL};
    Node* b = new Node{2, NULL};
    Node* c = new Node{3, NULL};

    a->next = b;
    b->next = c;
    c->next = a; // 制造环

    cout << hasCycle(a); // 1

    return 0;
}

🧩 第10题：合并两个有序链表（进阶🔥🔥）

1、🎯 故事

两列有序火车合并成一列 🚄🚄

复制代码 
1→3→5
2→4→6

👉 变成：

复制代码 
1→2→3→4→5→6

2、💻核心代码

复制代码 
Node* merge(Node* a, Node* b)
{
    Node dummy;
    Node* tail = &dummy;
    dummy.next = NULL;

    while(a && b)
    {
        if(a->data < b->data)
        {
            tail->next = a;
            a = a->next;
        }
        else
        {
            tail->next = b;
            b = b->next;
        }
        tail = tail->next;
    }

    if(a) tail->next = a;
    if(b) tail->next = b;

    return dummy.next;
}

3、💻 参考程序

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data;
    Node* next;
};

Node* merge(Node* a, Node* b)
{
    Node dummy;
    Node* tail = &dummy;
    dummy.next = NULL;

    while(a && b)
    {
        if(a->data < b->data)
        {
            tail->next = a;
            a = a->next;
        }
        else
        {
            tail->next = b;
            b = b->next;
        }
        tail = tail->next;
    }

    if(a) tail->next = a;
    if(b) tail->next = b;

    return dummy.next;
}

void print(Node* head)
{
    while(head)
    {
        cout << head->data << " ";
        head = head->next;
    }
}

int main()
{
    Node* a = new Node{1, new Node{3, new Node{5, NULL}}};
    Node* b = new Node{2, new Node{4, new Node{6, NULL}}};

    Node* c = merge(a, b);

    print(c); // 1 2 3 4 5 6

    return 0;
}

🧠 总结：链表做题核心思路

🎯 必会5大技能

复制代码 
1️⃣ 会遍历（while走）
2️⃣ 会改指针（插入/删除）
3️⃣ 会画图（非常重要！）
4️⃣ 会双指针（快慢指针）
5️⃣ 会dummy节点（高级技巧）

🎁 终极口诀

复制代码 
链表问题不害怕，画图分析是关键
插入删除改指针，先连后断不出错
快慢指针找中点，环形问题也能解
反转链表三步走，prev cur next记心头
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