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题目描述

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：

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

题解：

插入排序的思想是非常简单的，题目已经说了插入排序过程。

但是这题是在链表上进行的，所以稍微有一点麻烦，我们需要记录有序部分最后一个节点，记为尾节点，然后做以下操作：

• 如果当前节点值大于尾节点的值，直接接在尾节点后面，设置新的尾节点为当前节点
• 否则的话，从前往后查找最后一个不大于当前节点值的节点，将当前节点插入其后（注意，此时断开了原来的链表，需要用尾节点连接起来）

时间复杂度：$O(n^2)$

额外空间复杂度：$O(1)$

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* insertionSortList(ListNode* head) {
        ListNode *dummy = new ListNode();
        dummy->next = head;
        ListNode *tail = head, *pre = nullptr;
        ListNode *now = head;
        while ( now ) {
            if ( tail->val <= now->val ) {
                tail = now;
            } else {
                pre = dummy;
                while ( pre->next && pre->next->val <= now->val )
                    pre = pre->next;
                tail->next = now->next;
                now->next = pre->next;
                pre->next = now;
            }
            now = tail->next;
        }
        return dummy->next;
    }
};
/*
时间：16ms，击败：99.12%
内存：9.4MB，击败：92.76%
*/