Insertion Sort List

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本文介绍了一种使用插入排序算法对链表进行排序的方法，并提供了两种不同的实现思路：一种是通过交换链表节点值来实现排序；另一种是通过交换链表节点来实现排序，包括具体的代码实现。

https://oj.leetcode.com/problems/insertion-sort-list/

Sort a linked list using insertion sort.

public ListNode insertionSortList(ListNode head)

insertion sort的具体算法网上太多了，我这里就不阐述了。这个在LinkedList中也是很容易实现的，一个比较方便的trick就是不需要交换节点，只需要交换节点中的值就可以了。

下面给出代码算法。

    public ListNode insertionSortList(ListNode head) {
        ListNode start = head;
        while(start != null){
            ListNode going_on = start;
            ListNode min = start;
            while(going_on != null){
                if(min.val > going_on.val)
                    min = going_on;
                going_on = going_on.next;
            }
            int tmp = min.val;
            min.val = start.val;
            start.val = tmp;
            start = start.next;
        }
        return head;
    }

2018-01-27 Updated:

我觉得，严谨起见，还是做一个切换节点的做法好了。为了节省代码和逻辑判断，我做了一个trick，在首节点前面加一个影子首节点，这样就会免去一个麻烦：当首节点遭到替换的时候，我们不需要另外判断到底该返回哪一个，永远只返回影子首节点的下一个就可以了。主要注意的就是交换节点的部分，以及如何往下travel的代码部分。一般来说，交换节点需要六个节点信息，两个被交换的节点以及被交换的两个节点之前的两个节点以及被交换的两个节点之后的两个节点。

假如两个被交换的是a1,b1，两个前置节点是a0,b0, 两个后置节点是a2,b2

也就是a0->a1->a2->....b0->b1->b2 变成a0->b1->a2....b0->a1->b2

那么步骤就是将a0.next = b1, b1.next = a2, b0.next = a1, a1.next = b2。但是这里会有一个edge case，就是如果a1和b1相邻。那么a2 = b1，b0 = a1，此时就会变成a0.next = a2, a2.next = a2, a1.next = a1, a1.next = b2。发现了没有，傻逼了吧。a2.next = a2。所以在这种情况下我们要变一下，a0.next = b1, b1.next =a1, a1.next =a1, a1.next = b2（第三部可以省去在这里）。下面给出代码，主要注意交换节点这个步骤：

    public ListNode insertionSortList(ListNode head) {
        ListNode travelNode = head, dummyHead = new ListNode(-1), prevNode = dummyHead;
        dummyHead.next = head;
        while(travelNode != null) {
            ListNode secondTravel = prevNode;
            ListNode candidate = secondTravel;
            while(secondTravel.next != null) {
                if (secondTravel.next.val < candidate.next.val) {
                    candidate = secondTravel;
                }
                
                secondTravel = secondTravel.next;
            }
            
            // The following codes are how we swap nodes in a list and travel through list even if we switch nodes.
            ListNode swapOne = candidate.next, swapTwo = prevNode.next, oneNext = swapOne.next, twoNext = swapTwo.next;
            if (swapOne != swapTwo) {
                prevNode.next = swapOne;
                candidate.next= swapTwo;
                if (twoNext == swapOne) {
                    swapOne.next = swapTwo;
                } else {
                    swapOne.next = twoNext;
                }
                swapTwo.next = oneNext;
            }
            travelNode = swapOne.next;
            prevNode = prevNode.next;
        }
        ListNode result = dummyHead.next;
        return result;
    }