147. 对链表进行插入排序

对链表进行插入排序。

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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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 重复直到所有输入数据插入完为止。

示例 1:

1
2
输入: 4->2->1->3
输出: 1->2->3->4

示例 2:

1
2
输入: -1->5->3->4->0
输出: -1->0->3->4->5
分析

由gif可以看出,链表在插入排序过程中由排序好的部分和当前节点以及后面的节点组成,因此可以去排序好部分的下一个元素作为当前待排序节点,当当前节点为null时,所有节点排序结束。

具体步骤如下:
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/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode insertionSortList(ListNode head) {
// 如果头节点为空,直接返回
if(head == null){
return head;
}
// 新建哑节点,保存头结点信息
ListNode dummy = new ListNode(0);
dummy.next = head;
// 排序好部分最后一个元素
ListNode lastSorted = head;
// 当前节点(待排序元素)
ListNode curr = head.next;
while(curr != null){
// 如果当前元素不用排序,将排序链表增长,也即lastSorted后移
if(lastSorted.val <= curr.val){
lastSorted = lastSorted.next;
}else{
// 从头结点开始找,pre保存前一个元素
ListNode pre = dummy;
while(pre.next.val <= curr.val){
pre = pre.next;
}
// 将curr节点插入到对应位置
lastSorted.next = curr.next;
curr.next = pre.next;
pre.next = curr;
}
// 更新当前节点为排序好链表下一个节点
curr = lastSorted.next;
}
return dummy.next;
}
}

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