使用C++结构体的方式建立循环单链表

<think>嗯，用户想了解如何用C++通过结构体实现循环单链表。首先，我需要回忆一下循环单链表的基本概念和结构。循环单链表和普通单链表的区别在于，最后一个节点的next指针不是指向nullptr，而是指向头节点，形成一个环。这样，遍历的时候需要小心避免无限循环。 接下来，用户提到使用结构体来实现，所以我应该先定义结构体来表示节点。每个节点需要包含数据域和指向下一个节点的指针。在C++中，结构体可以包含成员变量和构造函数，方便初始化。例如： struct ListNode { int val; ListNode* next; ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} }; 不过这里要注意，循环链表的最后一个节点的next应该指向头节点，所以在创建链表时需要处理这个关系。 然后，用户可能需要示例代码，所以我要写一个完整的例子，包括节点的创建、链表的构建、插入、删除、遍历等操作。需要注意的是，循环链表在插入和删除时，尤其是头节点和尾节点的操作，需要特别处理指针的指向，确保循环不被破坏。 比如，在插入头节点时，新节点的next指向原来的头节点，然后找到尾节点，将其next指向新头节点。同样，删除操作时，如果是头节点，需要更新尾节点的next指向新的头节点。 另外，遍历链表时，需要设置一个起始点，比如头节点，然后循环直到再次回到头节点，否则会进入死循环。不过，如果链表为空或者只有一个节点，也要特别处理，避免空指针的问题。 用户可能还会关心如何判断链表是否循环，但这里因为是显式实现的循环链表，可能不需要特别的判断，但需要确保所有操作都正确维护了循环结构。 此外，用户提供的引用中有关于单链表反转和邻接表的实现，虽然不直接相关，但可以借鉴指针操作的部分。比如，在反转单链表时，需要改变指针方向，而循环链表在反转时可能需要更复杂的调整，因为尾节点指向头节点。 最后，应该提醒用户注意内存管理，特别是在删除节点时，需要正确释放内存，避免内存泄漏。还有，在C++中使用结构体时，可以结合类来封装链表操作，提高代码的封装性和安全性，但用户要求使用结构体，所以可能需要更基础的实现。 总结步骤应该是：定义节点结构体、初始化循环链表、实现插入、删除、遍历等操作，并处理边界情况，如空链表、只有一个节点的情况。同时，提供示例代码和注意事项，帮助用户理解和应用。</think>### C++ 使用 struct 实现循环单链表的方法 #### 1. 结构体定义 首先定义一个节点结构体 `ListNode`，包含数据域和指针域： ```cpp struct ListNode { int val; // 数据域 ListNode* next; // 指针域 ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} }; ``` #### 2. 初始化循环单链表 创建头节点并使其自成环： ```cpp ListNode* createCircularList(int headVal) { ListNode* head = new ListNode(headVal); head->next = head; // 头节点指向自己形成环 return head; } ``` #### 3. 插入操作 **头插法**示例： ```cpp void insertAtHead(ListNode* &head, int val) { ListNode* newNode = new ListNode(val); newNode->next = head->next; head->next = newNode; } ``` **尾插法**示例： ```cpp void insertAtTail(ListNode* head, int val) { ListNode* curr = head; while (curr->next != head) { curr = curr->next; } ListNode* newNode = new ListNode(val); newNode->next = head; curr->next = newNode; } ``` #### 4. 遍历操作 ```cpp void traverseList(ListNode* head) { if (!head) return; ListNode* curr = head; do { std::cout << curr->val << " -> "; curr = curr->next; } while (curr != head); std::cout << "HEAD" << std::endl; } ``` #### 5. 删除操作 ```cpp void deleteNode(ListNode* &head, int target) { if (!head) return; ListNode* curr = head; ListNode* prev = nullptr; do { if (curr->val == target) { if (prev) { prev->next = curr->next; if (curr == head) head = prev->next; // 处理头节点删除 delete curr; return; } } prev = curr; curr = curr->next; } while (curr != head); } ``` #### 6. 完整示例 ```cpp #include <iostream> struct ListNode { int val; ListNode* next; ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} }; ListNode* createCircularList(int headVal) { ListNode* head = new ListNode(headVal); head->next = head; return head; } void insertAtHead(ListNode* &head, int val) { ListNode* newNode = new ListNode(val); newNode->next = head->next; head->next = newNode; } int main() { ListNode* myList = createCircularList(1); insertAtHead(myList, 2); insertAtHead(myList, 3); // 输出: 3 -> 2 -> 1 -> HEAD traverseList(myList); return 0; } ``` #### 关键点说明 1. **成环逻辑**：通过 `head->next = head` 初始化环形结构 2. **遍历终止条件**：使用 `do-while` 循环确保至少执行一次 3. **内存管理**：删除节点时需正确处理指针关系[^1]