因面试算法题需暴露指针细节,std::list封装过深;手写可掌握内存布局、空链表处理、nullptr检查及悬垂指针防范等核心要点。

为什么不能直接用 std::list 而要手写单向链表
因为面试、笔试、算法课作业或嵌入式环境里,常要求你暴露指针操作细节,std::list 封装太深,无法体现内存布局和节点管理逻辑。手写能看清:节点怎么分配、头指针怎么维护、空链表边界怎么处理。
常见错误是忽略 nullptr 判定,比如在空链表上调用 deleteHead() 却没检查 head == nullptr,直接解引用导致段错误。
- 所有插入/删除前,先判断
head是否为空 - 删除节点后必须将原指针置为
nullptr(尤其在析构或清空时) - 不要在遍历中释放当前节点后还访问
current->next—— 应该先保存next = current->next,再delete current
Node 结构体和 LinkedList 类的基本骨架
单向链表只需一个 next 指针,Node 通常定义为内部结构体;LinkedList 管理 head,不存 size 是常见简化做法(加 size 成员可避免每次查长度都遍历)。
struct Node {
int val;
Node* next;
Node(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};
class LinkedList {
private:
Node* head;
public:
LinkedList() : head(nullptr) {}
~LinkedList() { clear(); }
void clear();
// 其他接口...
};
注意:Node 构造函数显式初始化 next 为 nullptr,否则野指针风险极高;LinkedList 析构调用 clear(),避免资源泄漏。
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
插入操作:头插、尾插、按索引插的差异点
头插最简单,时间复杂度 O(1);尾插需遍历到末尾,O(n),除非额外维护 tail 指针;按索引插入必须处理越界(索引 length)。
- 头插:
newNode->next = head; head = newNode; - 尾插:特判空链表(
head == nullptr),否则循环到cur->next == nullptr再接上 - 按索引插:先用辅助函数
getNodeAt(int index)获取前驱节点(不是目标节点!),对 index=0 要特殊处理为头插
容易踩坑的是:插入时忘记更新前驱的 next,或者把新节点插到了错误位置(比如本该插在第 i 个位置,却插在了第 i+1 个)。
删除与查找:如何安全释放节点并避免悬垂指针
删除节点本质是「跳过它」:让前驱的 next 指向被删节点的 next,再 delete 它。关键在于拿到前驱 —— 查找时必须多走一步,或用双指针法。
- 删头节点:
Node* tmp = head; head = head->next; delete tmp;,别忘了tmp = nullptr(虽非必须,但习惯好) - 删指定值:遍历时用
prev和curr,找到后prev->next = curr->next,再delete curr - 按索引删:同样依赖前驱,index=0 单独处理;index 越界直接 return
查找函数返回 Node* 本身不危险,但调用方若保存了该指针,在后续删除操作后继续使用,就是典型悬垂指针 —— 手写链表里,这类 bug 很难被编译器捕获,只能靠逻辑严谨性预防。
真正麻烦的是多线程环境下的 delete —— 但手撕题一般不考,先确保单线程下每个 new 都有唯一对应的 delete,且无重复释放。










