LeetCode题解--147. 对链表进行插入排序

1. 题目

对链表进行插入排序。

    插入排序的动画演示如上。从第一个元素开始，该链表可以被认为已经部分排序（用黑色表示）。
    每次迭代时，从输入数据中移除一个元素（用红色表示），并原地将其插入到已排好序的链表中。
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。

2. 分析

我的方法比较原始，就是按照题目要求进行迭代，时间复杂度是O(n^2)。
逐个获取链表中的节点进行插入，插入的时候，在已经排序的前半部分链表当中确定位置，最终完成整个链表的排序过程。
1. 特殊情况：空链表和单个节点的直接返回head；
2. 为了方便在头节点之前进行插入，我们在头节点之前插入一个无效的节点，并将这个节点的值赋值为INT_MIN；
3. 定义指针p指向当前准备插入的节点，当p不等于NULL的时候，执行循环，否则插入完毕，跳出程序。同时定义一个rear指针，指向已经排序部分的最后。每次循环，将p赋值为rear的next。
4. 内层循环利用temp指针确定应该插入的位置，当temp的值比P的值大的时候退出内层循环，那么退出后会出现3种情况：
5. 待插入的节点不在rear前，那么P插入到temp之前，rear指针不移动；

6. 待插入的节点在rear前，因比rear的值小，那么P插入到temp之前，rear指针不移动；

7. 待插入的节点在rear后，因比rear的值大，那么P插入到temp之后，P的next赋值为rear的next，rear指针移动到P；

8. 最后返回head的next为排序后的链表。

3. C++程序

ListNode* insertionSortList(ListNode* head) {
        if(head==NULL||head->next==NULL) return head;
        ListNode* newhead = new ListNode(INT_MIN);
        newhead->next = head;
        head = newhead;
        ListNode *rear = head->next;
        ListNode *p = rear->next;
        while(p!=NULL){            
            //将p节点移除
            cout<<"rear:"<<rear->val;            
            rear->next = p->next;            

            p->next = NULL;
            //确定位置
            ListNode *pre = head;
            ListNode *temp = head->next;
            while(temp->val<=p->val&&temp!=rear){
                pre = temp;
                temp = temp->next;                
            }
            if(temp->val>p->val&&temp!=rear){
                p->next = temp;
                pre->next = p;
            }
            else if(temp->val>p->val&&temp==rear){
                p->next = temp;
                pre->next = p;                
            }
            else{
                p->next = temp->next;
                temp->next = p;
                rear = p;
            }       
            p = rear->next;
        }
        return head->next;
    }

4. 提交结果