链表操作：遍历，插入和删除

什么是链表

链表是一种常见的数据结构，也是算法中的重要内容之一。链表是由一系列节点组成的集合，每个节点都包含两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个节点地址的指针。

链表的优点和缺点

链表与数组不同，链表不需要一整块连续的内存空间，它通过指针将一组零散的内存块串联起来使用。链表的这种存储方式可以灵活地分配内存空间，而且插入和删除操作比数组快。

但是链表的缺点也很明显，因为每个节点都需要额外的指针空间，所以链表的内存消耗比较大。而且链表的随机访问效率比较低，因为不能像数组那样通过下标来直接访问元素，而是需要从头开始遍历整个链表，直到找到需要的数据。

遍历链表

要遍历链表，就需要从头节点开始依次遍历到尾节点。可以使用一个while循环来实现链表的遍历，由于链表的头节点指针通常不会变，所以可以定义一个临时指针变量用来遍历整个链表。

ListNode* cur = head;
while(cur != NULL) {
  // 访问cur节点
  cur = cur->next;
}

上面的代码中，head是链表的头节点指针，cur是临时指针变量，用于遍历链表。每次循环结束，cur就指向下一个节点，直到cur指向空节点时，遍历结束。

插入链表

在链表中插入一个新节点，需要执行以下几个步骤：

1. 创建一个新节点，并设置好它的值；
2. 找到需要插入的位置，即插入节点前面的那个节点；
3. 将插入节点的next指向该位置的next指针，将该位置的next指针指向插入节点。

ListNode* newNode = new ListNode(val);
ListNode* cur = head;
while(cur->next != NULL && cur->next->val < val) {
  cur = cur->next;
}
newNode->next = cur->next;
cur->next = newNode;

上面的代码中，val是要插入节点的值，newNode是创建的新节点指针。首先，使用while循环找到需要插入的位置，即当前节点的下一个节点应该比插入节点的值大，或者已经到达链表的末尾。然后，将newNode的next指针指向cur的next指针，将cur的next指针指向newNode。

删除链表

在链表中删除一个节点，同样需要执行以下几个步骤：

1. 找到需要删除的节点，即要删除节点的前一个节点；
2. 将要删除节点的next指针指向当前节点的下一个节点；
3. 释放要删除的节点的内存空间。

ListNode* cur = head;
while(cur->next != NULL && cur->next->val != val) {
  cur = cur->next;
}
if(cur->next != NULL) {
  ListNode* temp = cur->next;
  cur->next = temp->next;
  delete temp;
}

上面的代码中，val是要删除的节点的值。首先，使用while循环找到要删除的节点的前一个节点。然后，将要删除节点的next指向cur的next指针，将cur的next指针指向要删除节点的下一个节点。最后，释放要删除的节点的内存空间，防止内存泄漏。

总结

链表是一种常见的数据结构，它的优点是插入和删除操作比较快，但是缺点是内存消耗比较大，随机访问效率比较低。在开发过程中，需要根据实际场景来选择合适的数据结构。在使用链表时，需要注意内存泄漏问题，及时释放不再需要的内存空间。