链表插入排序

147. 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:

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。

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]

插入排序

用一个r指针记录已排好序的链表尾部

用cur遍历待排序的元素

• 如果当前元素小于r所指向的元素，从头开始遍历要插入的位置
• 如果当前元素大于等于r所指向的元素，不需要插入，r直接右移

class Solution {
    public ListNode insertionSortList(ListNode head) {
        if(head == null) return head;
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        ListNode cur = head.next; //用于遍历链表
        ListNode r = head; //(dummy,r]为已排好序链表
        while(cur != null){
            if(r.val <= cur.val){//链尾元素比待插入元素还小，直接改变链尾元素
                r = r.next;
            }else{
                ListNode pre = dummy; //用于找到cur要插入的位置
                while(pre.next.val < cur.val  ){
                    pre = pre.next;
                }
                //pre.next.val >= cur.val, cur插入到pre后面
                r.next = cur.next;
                cur.next = pre.next; //插入
                pre.next = cur;
            }
            cur = r.next;   
        }
        return dummy.next;
    }
}

时间复杂度：$O（n）$