单链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。
插入排序是一种简单直观的排序算法,它通过构建有序序列,对未排序的数据逐个进行插入,从而达到排序的目的。
在C++中,实现单链表的插入排序可以按照以下步骤进行:
struct ListNode {
int val;
ListNode* next;
ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};
ListNode* insertionSortList(ListNode* head) {
if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
return head;
}
ListNode* dummy = new ListNode(0); // 创建一个虚拟头节点
dummy->next = head;
ListNode* curr = head->next; // 当前待插入节点
head->next = nullptr; // 将原链表拆分为已排序和未排序两部分
while (curr != nullptr) {
ListNode* prev = dummy;
while (prev->next != nullptr && prev->next->val < curr->val) {
prev = prev->next;
}
ListNode* next = curr->next; // 保存下一个待插入节点
curr->next = prev->next;
prev->next = curr;
curr = next;
}
ListNode* sortedList = dummy->next;
delete dummy;
return sortedList;
}
以上代码中,我们使用了虚拟头节点来简化插入操作,同时将原链表拆分为已排序和未排序两部分。在每次插入操作中,我们通过遍历已排序部分找到合适的位置,并进行插入。
插入排序的时间复杂度为O(n^2),其中n为链表的长度。由于插入排序是一种稳定的排序算法,适用于链表这种顺序存储结构不便于直接交换元素的情况。
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以上是关于单链表C++插入排序的完善且全面的答案,希望能对您有所帮助。
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