数据结构：在链表中插入节点（Inserting in a Linked List）
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问题本质：什么是“插入一个节点”？
链表插入分为三种情况
情况一：插入在表头
情况二：插入在中间位置
情况三：插入在末尾
实现插入函数
为什么插入函数要写成 struct Node** head？
首先，为什么要在链表中插入？
-
在数组中，插入元素需要移动后面的所有元素
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而链表中，节点之间是通过指针连接的，不需要整体移动
-
只需要修改两个指针即可完成插入操作
问题本质：什么是“插入一个节点”？
我们要把一个新节点 插入到链表中的某个位置。本质上是在链表中“夹进去”一个节点。
这意味着：
改变原有两个节点之间的指针，使它们包住新的节点
假设你已经有一个链表：
head → [10] → [20] → [30] → NULL
现在你要插入一个值为 15 的新节点，插入在 10 和 20 之间。
插入后变成：
head → [10] → [15] → [20] → [30] → NULL
✅ 所以插入的本质是：改变两个指针
struct Node* prev; // 插入位置的前一个节点（如10）
struct Node* newNode; // 新节点newNode->next = prev->next;
prev->next = newNode;
意思是：
-
先让新节点指向原来的“下一个”
-
再让“前一个”节点指向新节点
链表插入分为三种情况
我们按位置分类，分别推导指针操作：
情况一：插入在表头
假设你要把新节点插入到链表最前面。
原链表：
head → [10] → [20] → ...
操作后：
head → [newNode] → [10] → [20] → ...
newNode->next = head;
head = newNode;
-
newNode的next指向原来的头 -
head指向新节点
情况二：插入在中间位置
假设你要把 15 插入在 10 和 20 之间：
head → [10] → [20] → [30]↑插入在这里
你需要：
-
一个指针
prev指向10 -
一个新节点
newNode值为15
操作步骤：
newNode->next = prev->next; // 指向 20
prev->next = newNode; // 10 指向 15
情况三：插入在末尾
你想把新节点加在最后：
head → [10] → [20] → [30] → NULL↑插入在这里
需要：
-
遍历到尾部，找到最后一个节点
tail，即tail->next == NULL -
执行：
tail->next = newNode;
newNode->next = NULL;
| 插入位置 | 操作顺序 |
|---|---|
| 头部插入 | newNode->next = head; head = newNode; |
| 中间插入 | 找到 prev，newNode->next = prev->next; prev->next = newNode; |
| 尾部插入 | 遍历到尾部，tail->next = newNode; newNode->next = NULL; |
实现插入函数
第一步：函数设计
我们假设链表下标从 0 开始：
insertAtPosition(struct Node** head, int pos, int value);
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pos == 0：插入到头部 -
pos == 1：插入到第二个节点之前 -
...
-
pos == n：插入到尾部
参数解释：
-
head: 指向链表头指针的指针（因为头可能会改变） -
pos: 插入的位置（下标从 0 开始） -
value: 插入的整数值
为什么插入函数要写成 struct Node** head？
链表的“头节点”是通过一个指针 struct Node* head 表示的。如果你把 head 传进函数，函数里能改变它吗？
在 C 语言中，所有函数参数都是按值传递的，包括指针。
也就是说：
void f(struct Node* head) {head = someNewNode;
}
↑ 这个 head 是函数 f 的局部副本，你在里面给 head 赋新值，不会改变原来的 head。
因为我们想让函数内部能修改传入的 head 指针本身。
也就是说：
-
*head是真正的头指针变量 -
head是指向那个头指针变量的地址
| 你要改变的内容 | 参数应该传什么 |
|---|---|
| 节点的内容（data） | 节点指针（struct Node*） |
| 指针本身（head） | 指针的地址（struct Node**） |
类比指针和变量：
int x = 10;void change(int a) { a = 20; } // 无效
void change2(int* p) { *p = 20; } // 有效int main() {change(x); // 不会改变 xchange2(&x); // 才能真的改变 x 的值
}
第二步：先创建一个新节点
在插入之前，你必须先创建一个节点，用来存储 value：
struct Node* newNode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
newNode->data = value;
newNode->next = NULL;
为什么 next = NULL？
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初始状态下你还没连接它，为了避免野指针，最好先清空。
第三步：处理特殊情况 —— 插入在头部
当 pos == 0，说明新节点要放在链表开头：
newNode->next = *head; // 新节点指向原来的头
*head = newNode; // 新节点变成新的头
return;
第四步：插入在中间或尾部
我们需要：
-
遍历链表，找到第
pos-1个节点（也就是新节点的“前一个”） -
然后按顺序修改指针
struct Node* temp = *head;
for (int i = 0; i < pos - 1; i++) {if (temp == NULL) {printf("Position out of bounds.\n");free(newNode);return;}temp = temp->next;
}
第五步：指针修改连接链
此时 temp 是插入点的前驱节点：
newNode->next = temp->next;
temp->next = newNode;
完整代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>struct Node {int data;struct Node* next;
};void insertAtPosition(struct Node** head, int pos, int value) {struct Node* newNode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));newNode->data = value;newNode->next = NULL;if (pos == 0) {// 插入到头部newNode->next = *head;*head = newNode;return;}// 找到前一个节点struct Node* temp = *head;for (int i = 0; i < pos - 1 && temp != NULL; i++) {temp = temp->next;}if (temp == NULL) {printf("Position out of bounds.\n");free(newNode);return;}// 插入newNode->next = temp->next;temp->next = newNode;
}void printList(struct Node* head) {while (head != NULL) {printf("%d → ", head->data);head = head->next;}printf("NULL\n");
}int main() {struct Node* head = NULL;// 插入几个节点insertAtPosition(&head, 0, 30); // 30insertAtPosition(&head, 0, 20); // 20 30insertAtPosition(&head, 0, 10); // 10 20 30insertAtPosition(&head, 2, 15); // 10 20 15 30insertAtPosition(&head, 4, 40); // 10 20 15 30 40printList(head);return 0;
}