对链表进行插入排序
给定单个链表的头head,使用插入排序对链表进行排序,并返回排序后链表的头 。
插入排序算法的步骤:
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 。
下面是插入排序算法的一个图形示例 。部分排序的列表(黑色)最初只包含列表中的第一个元素 。每次迭代时,从输入数据中删除一个元素(红色),并就地插入已排序的列表中 。
对链表进行插入排序 。
示例 1:
输入: head = [4,2,1,3]输出: [1,2,3,4]
示例2:
输入: head = [-1,5,3,4,0]输出: [-1,0,3,4,5]
关键词1:插入排序
遍历数组,把遍历到的数字插入到有序序列的合适位置,形成一个新的有序序列
关键词2:链表
任务:
对链表做插入排序
任务1:遍历链表
任务2:找到合适的位置,插入节点
任务1:
遍历链表 。只需要一个cur指针,指向有序序列之后的第一个节点,将该节点插入到合适位置后,指针后移一位 。直至遍历到空节点 。
同时,维护一个last指针,指向有序序列的最后一个数字 。
当然,最好设置一个空的头结点dinny 。避免,在节点v需要插入到头结点head之前的时候,做多余的处理 。
dinny=ListNode()dinny.next=headlast = head #有序序列的最后一个cur = last.next#待排序的第一个
【对链表进行插入排序】任务2:
寻找合适的位置,进行插入
对于数组来说,因为有随机访问的特点,可以从后往前遍历,找到一个适合节点v的位置 。但是单链表只能从前往后遍历,找到第一个大于节点v的节点m,并将节点v插入到节点m之前 。
寻找节点v的合适位置的步骤如下:
1、设置一个用于判断大小的临时指针,该指针指向头结点
2、比较的下一个节点和v的大小
3、如果的下一个节点小,说明节点v要插到节点的下一个节点的后边位置,指针后移,直至找到的下一个节点的值大于v的值;如果v的小,说明找到了第一个比v大的节点,将v插在该节点的前面 。该位置是节点的后边和节点的下一个节点的前面 。
至于为什么比较的下一个节点和v的大小,而不是直接比较v和节点的大小 。是因为,在单链表中插入链表要知道其前一个节点,如果直接比较的话,需要重新寻找节点的前一个节点 。当然可以在设置一个指针,指向的前一个节点 。但是太麻烦了,还不如用的下一个节点作比较 。
在遇到cur和last已经处于一个有序的情况下,只需要将last和cur后移一格位置即可 。这样可以,减少从头遍历链表,以寻找合适位置的时间 。
if cur.val>=last.val:last=curcur=last.next
以下是完整的代码:
class Solution:def insertionSortList(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:dinny=ListNode()#设置一个空的头结点dinny.next=headlast = head #有序序列的最后一个cur = last.next#待排序的第一个while cur :if cur.val>=last.val:last=curcur=last.nextelse:comparetemp=dinny #插入时的临时节点,用来做判断while cur.val>=comparetemp.next.val and comparetemp.next != cur:comparetemp=comparetemp.next#找到合适的位置了,开始插入last.next=cur.nextcur.next=comparetemp.nextcomparetemp.next=curcur = last.nextreturn dinny.next
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