C++不使用Node类指针实现链表：display方法无限循环求助

错误分析 #

• insert方法逻辑错误：
  你在insert中创建的Node t是局部变量，函数执行完后t会被销毁。虽然将t赋值给成员变量head，但t.link指向的是赋值前head的地址，赋值后head内容被覆盖，导致head.link指向自身，形成自环。同时每次insert都会覆盖head，之前的节点数据完全丢失，链表实际只有一个自环节点。
• display方法遍历错误：
  循环中你将t赋值为*head.link，这会让t每次都重置为head的下一个节点（也就是head自己），而非当前t的下一个节点，导致循环无法前进，陷入无限循环。

修正后的标准链表实现（使用动态节点指针） #

标准链表实现依赖动态分配的节点指针，能灵活增删节点，也是新手优先掌握的方式：

#include <iostream>
using namespace std;

class Node {
public:
    int data;
    Node* link;
    Node(int val) : data(val), link(nullptr) {} // 构造函数初始化节点
};

class LinkedList {
private:
    Node* head; // 用指针指向头节点
public:
    LinkedList(int a) {
        head = new Node(a); // 动态创建头节点
    }

    void insert(int data) {
        Node* newNode = new Node(data); // 动态分配新节点
        newNode->link = head; // 新节点指向当前头节点
        head = newNode; // 更新头节点为新节点
    }

    void display() {
        Node* current = head; // 用指针遍历链表
        while (current != nullptr) { // 遍历到尾节点结束
            cout << current->data << endl;
            current = current->link; // 移动到下一个节点
        }
    }

    // 析构函数，释放所有节点内存，避免泄漏
    ~LinkedList() {
        Node* temp;
        while (head != nullptr) {
            temp = head;
            head = head->link;
            delete temp;
        }
    }
};

int main() {
    LinkedList obj(20);
    obj.insert(30);
    obj.insert(40);
    obj.display();
    return 0;
}

无指针版本（用索引代替指针） #

如果坚持避免使用节点指针，可以用数组存储节点，用索引代替指针实现链表，但这种方式链表长度固定，扩展性有限：

#include <iostream>
using namespace std;

const int MAX_SIZE = 100; // 预先设定最大节点数

class Node {
public:
    int data;
    int link; // 用索引表示下一个节点，-1代表空
    Node() : data(0), link(-1) {}
};

class LinkedList {
private:
    Node nodes[MAX_SIZE];
    int head; // 头节点的索引
    int freeIndex; // 空闲节点的起始索引

public:
    LinkedList(int a) {
        // 初始化空闲节点链表
        for (int i = 0; i < MAX_SIZE - 1; ++i) {
            nodes[i].link = i + 1;
        }
        nodes[MAX_SIZE - 1].link = -1;
        freeIndex = 0;

        // 创建头节点
        head = freeIndex;
        freeIndex = nodes[freeIndex].link;
        nodes[head].data = a;
        nodes[head].link = -1;
    }

    bool insert(int data) {
        if (freeIndex == -1) {
            cout << "链表已满，无法插入新节点" << endl;
            return false;
        }
        // 分配空闲节点
        int newNodeIndex = freeIndex;
        freeIndex = nodes[freeIndex].link;
        nodes[newNodeIndex].data = data;
        nodes[newNodeIndex].link = head;
        head = newNodeIndex;
        return true;
    }

    void display() {
        int current = head;
        while (current != -1) {
            cout << nodes[current].data << endl;
            current = nodes[current].link;
        }
    }
};

int main() {
    LinkedList obj(20);
    obj.insert(30);
    obj.insert(40);
    obj.display();
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者EclipsedProgram