LeetCode-147：对链表进行插入排序

题目描述：

对链表进行插入排序。

插入排序算法：

插入排序是迭代的，每次只移动一个元素，直到所有元素可以形成一个有序的输出列表。
每次迭代中，插入排序只从输入数据中移除一个待排序的元素，找到它在序列中适当的位置，并将其插入。
重复直到所有输入数据插入完为止。

示例 1：

输入: 4->2->1->3
输出: 1->2->3->4
示例 2：

输入: -1->5->3->4->0
输出: -1->0->3->4->5

思路分析：

对链表进行插入排序的具体过程如下。

• 首先判断给定的链表是否为空，若为空，则不需要进行排序，直接返回。
• 创建哑节点 dummyHead，令 dummyHead.next = head。引入哑节点是为了便于在 head 节点之前插入节点。
• 维护 lastSorted 为链表的已排序部分的最后一个节点，初始时 lastSorted = head。
• 维护 curr 为待插入的元素，初始时 curr = head.next。
• 比较 lastSorted 和 curr 的节点值。
• 若 lastSorted.val <= curr.val，说明 curr 应该位于 lastSorted 之后，将 lastSorted 后移一位，curr 变成新的 lastSorted。
• 否则，从链表的头节点开始往后遍历链表中的节点，寻找插入 curr 的位置。令 prev 为插入 curr 的位置的前一个节点，进行如下操作，完成对 curr 的插入：

  

   

    

     

    
    

     

      lastSorted.next = curr.next
     
    
   

    

     

    
    

     

      curr.next = prev.next
     
    
   

    

     

    
    

     

      prev.next = curr
     
    
  
 

• 令 curr = lastSorted.next，此时 curr 为下一个待插入的元素。
• 重复第 5 步和第 6 步，直到 curr 变成空，排序结束。
• 返回 dummyHead.next，为排序后的链表的头节点。

链表解题技巧：

引入（创建）新链表一般都需要一个哑结点dummyhead，最后返回新链表return dummyhead.next；

创建哑结点的代码：

  

   

    

     

    
    

     

      LinstNode dummyhead=new ListNode(0);//也可以ListNode(-1)
     
    
   

    

     

    
    

     

       dummyHead.next = head;
     
    
  
 

java代码实现：

  

   

    

     

    
    

     

      class Solution {
     
    
   

    

     

    
    

     
    public ListNode insertionSortList(ListNode head) {
     
    
   

    

     

    
    

     
        // 1. 首先判断给定的链表是否为空，若为空，则不需要进行排序，直接返回。
     
    
   

    

     

    
    

     
        if(head == null){
     
    
   

    

     

    
    

     
            return head;
     
    
   

    

     

    
    

     

              }
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     
        // 2. 链表初始化操作
     
    
   

    

     

    
    

     
        ListNode dummyHead = new ListNode(0); // 引入哑节点
     
    
   

    

     

    
    

     

              dummyHead.next = head;                // 目的是在head之前插入节点
     
    
   

    

     

    
    

     
        ListNode lastSorted = head;           // 维护lastSorted为链表已经排好序的最后一个节点并初始化
     
    
   

    

     

    
    

     
        ListNode curr = head.next;            // 维护curr 为待插入的元素并初始化
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     
        // 3. 插入排序
     
    
   

    

     

    
    

     
        while(curr != null){
     
    
   

    

     

    
    

     
            if(lastSorted.val <= curr.val){     // 说明curr应该位于lastSorted之后
     
    
   

    

     

    
    

     

                      lastSorted = lastSorted.next;   // 将lastSorted后移一位,curr变成新的lastSorted
     
    
   

    

     

    
    

     

                  }else{                              // 否则,从链表头结点开始向后遍历链表中的节点
     
    
   

    

     

    
    

     
                ListNode prev = dummyHead;      // 从链表头开始遍历 prev是插入节点curr位置的前一个节点
     
    
   

    

     

    
    

     
                while(prev.next.val <= curr.val){ // 循环退出的条件是找到curr应该插入的位置
     
    
   

    

     

    
    

     

                          prev = prev.next;
     
    
   

    

     

    
    

     

                      }
     
    
   

    

     

    
    

     
                // 以下三行是为了完成对curr的插入（配合题解动图可以直观看出）
     
    
   

    

     

    
    

     

                      lastSorted.next = curr.next;
     
    
   

    

     

    
    

     

                      curr.next = prev.next;
     
    
   

    

     

    
    

     

                      prev.next = curr;
     
    
   

    

     

    
    

     

                  }
     
    
   

    

     

    
    

     

                  curr = lastSorted.next; // 此时 curr 为下一个待插入的元素
     
    
   

    

     

    
    

     

              }
     
    
   

    

     

    
    

     
        // 返回排好序的链表
     
    
   

    

     

    
    

     
        return dummyHead.next;
     
    
   

    

     

    
    

     

          }
     
    
   

    

     

    
    

     

      }
     
    
  
 

文章来源: blog.csdn.net，作者：小小谢先生，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：blog.csdn.net/xiewenrui1996/article/details/113243266