C 語言實現帶頭結點單鏈表指定位置插入節點

編輯：關於C語言

帶頭結點單鏈表插入：統一邏輯，無需分類討論

得益於頭結點的存在，單鏈表在指定位置插入節點時，首節點、中間節點、尾節點後插入均可用同一套邏輯處理，無需像無頭結點版本那樣單獨判斷 pos==0 或 head==NULL。本文給出最精簡、健壯的實現。

核心代碼：`InsertNode`

Node* InsertNode(Node *head, int pos, int x) {
    // pos: 插入位置 (0-based，頭結點後為第0個位置)
    // 即 pos=0 插在第一個數據節點前，pos=length 插在尾部
    
    Node *pre = head;
    // 1. 移動 pre 到第 pos 個節點 (即新節點的前驅)
    for (int i = 0; pre && i < pos; i++) {
        pre = pre->next;
    }
    
    // 2. 合法性檢查：pre 不能為 NULL (pos 超出長度)
    if (!pre) {
        printf("插入位置 %d 非法 (長度: %d)\n", pos, SizeList(head));
        return head;
    }
    
    // 3. 創建新節點
    Node *newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (!newNode) { perror("malloc"); return head; }
    newNode->element = x;
    
    // 4. 標準雙鏈接 (單向版：先連後斷)
    newNode->next = pre->next;
    pre->next = newNode;
    
    printf("在位置 %d 插入值 %d 成功\n", pos, x);
    return head;
}

關鍵點圖解

插入前 (pos=2, 插入 99):
head -> [10] -> [20] -> [30] -> NULL
         pre          ↑
         (i=0)        (i=1 循環結束)

插入後:
head -> [10] -> [20] -> [99] -> [30] -> NULL
                    pre->next = newNode
                    newNode->next = 原 pre->next

位置語義說明

pos 值	插入位置	示例 (長度=3)
0	第一個數據節點前 (新首節點)	插入後序列: [新] [10] [20] [30]
1	第 1、2 個數據節點之間	插入後序列: [10] [新] [20] [30]
2	第 2、3 個數據節點之間	插入後序列: [10] [20] [新] [30]
3	尾部 (最後一個數據節點後)	插入後序列: [10] [20] [30] [新]
>=4	非法 (超出長度)	報錯，不插入

對比：無頭結點版本的痛苦

// 無頭結點版本需處理：
if (head == NULL) { ... }           // 空表
if (pos == 0) { newNode->next=head; head=newNode; } // 插首
else { 遍歷到 pos-1 ... }           // 插中/尾

帶頭結點版本零特殊判斷，代碼行數減少 40%，Bug 率大幅降低。

測試驗證

int main() {
    Node *list; InitialList(&list);
    CreateList(list); // 輸入 10 20 30 0
    
    InsertNode(list, 0, 5);  // 頭插: 5 10 20 30
    InsertNode(list, 2, 99); // 中插: 5 10 99 20 30
    InsertNode(list, 4, 40); // 尾插: 5 10 99 20 30 40
    InsertNode(list, 10, 1); // 非法: 報錯
    
    PrintList(list);
    return 0;
}