[算法] 单链表插入排序（java）

实现

• 首先保证插入前的链表是个完整的，最后一个节点要断开
• 然后在插入前链表中找到比待插入节点大的最小元素，插到前面即可

Link.java

class Link {

    private class Node {
        int data;
        Node next;

        public Node(int x) {
            data = x;
        }
        public void addNode(Node newNode){
            if(this.next == null){
                this.next = newNode;
            }else{
                this.next.addNode(newNode);
            }
        }
    }

    public Node root;

    public void add(int data){
        Node newNode = new Node(data);
        if(this.root==null){
            this.root=newNode;
        }else{
            this.root.addNode(newNode);
        }
    }

    public void printLink(){
        Node head = this.root;
        while(head!=null) {
            System.out.println(head.data);
            head = head.next;
        }
    }

    public void insertionSortList() {
        Node head = this.root;
        if(head==null || head.next==null)
            return;
        Node dummy = new Node(-1);
        dummy.next = head;
        Node cur = head.next;
        head.next = null;
        while(cur != null) {
            Node pre = dummy;
            Node temp = cur.next;

            while (pre.next!=null && cur.data > pre.next.data){
                pre = pre.next;
            }

            cur.next = pre.next;
            pre.next = cur;
            cur = temp;
        }
        this.root=dummy.next;
        return;
    }
}

main.java

import java.lang.reflect.Array;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
       Link all = new Link();

       int data[] = new int[]{5,4,3,2,1};

//       for(int i = 0;i < data.length;i++){
//           data[i] = i;
//       }

//       data[0] = 0;
//       int j = data.length-1;
//       for(int i = 1;i < data.length;i++){
//           data[i] = j;
//           j--;
//       }

//        int j = data.length;
//        for(int i = 0;i < data.length;i++){
//            data[i] = j;
//            j--;
//        }

        for(int i = 0;i < data.length;i++){
            System.out.println(data[i]);
        }

       for(int i = 0;i < data.length;i++){
           all.add(data[i]);
       }

        long startTime=System.currentTimeMillis();
        all.insertionSortList();
        long endTime=System.currentTimeMillis();
        System.out.println(endTime-startTime);

        System.out.println("==================");
        all.printLink();

    }
}

数据结构分析

• 倒序链表：3->2->1

	data	next
			R1	R2
A	3	B	null	null
B	2	C	A	A
C	1	null		B
S	-1	A	B	C

• 顺序链表：1->2->3

	data	next
			R1	R2
A	1	B	B	B
B	2	C	C	C
C	3	null	null	null
S	-1	A	A	A

• 乱序链表：3->2->4

	data	next
			R1	R2
A	3	B	null	C
B	2	C	A	A
C	4	null		null
S	-1	A	B	B

变量分析

• 共需定义5个变量：head、dummy、cur、pre、temp，可分为两类
• head、dummy、cur为初始变量，即为了操作链表初始创建的变量，head是链表头节点，dummy是哑节点，用于操作头节点，cur为当前节点，为头节点的下一个节点
• pre、temp为循环变量，是为了在循环中的操作创建，pre从哑节点开始，每次循环后移，比较每个元素和cur的大小，到cur的前一节点为止，temp是cur的下一个节点，用于在循环中将cur后移