掌握力扣的循环链表排序插入法

前端

2023-09-10 08:11:24

前言

在计算机科学领域，链表是一种常见的数据结构，以其简单和灵活性而被广泛使用。循环链表是链表的一种特殊形式，其中最后一个节点指向第一个节点，形成一个环。循环链表在许多应用场景中都有着重要的作用。

循环链表的排序插入算法

在循环链表中插入一个新元素 insertVal，并保持循环升序，需要遵循一定的算法步骤。这里我们将详细介绍这一算法：

查找插入点： 首先，我们需要找到链表中合适的位置来插入新元素 insertVal。为此，我们需要遍历链表，比较每个节点的值与 insertVal 的大小关系。当我们找到第一个大于或等于 insertVal 的节点时，我们就找到了插入点。
创建新节点： 找到插入点后，我们需要创建一个新的节点来存储 insertVal。这个新节点的 next 指针应指向插入点指向的节点，而 previous 指针应指向插入点前一个节点。
更新指针： 将插入点的 next 指针指向新节点，将新节点的 previous 指针指向插入点的前一个节点。
检查循环： 最后，我们需要检查循环是否仍然完整。由于我们插入了一个新节点，我们需要确保最后一个节点的 next 指针指向第一个节点，而第一个节点的 previous 指针指向最后一个节点。如果这两个条件都满足，那么循环仍然完整。

算法的复杂度

循环链表的排序插入算法的复杂度为 O(n)，其中 n 是链表的长度。这是因为我们需要遍历链表一次，找到插入点，并执行插入操作。在最坏的情况下，当插入点是最后一个节点时，我们需要遍历整个链表，因此复杂度为 O(n)。

示例代码

以下是用 C++ 实现的循环链表的排序插入算法的示例代码：

struct Node {
  int val;
  Node *next;
  Node *prev;
  Node(int val) : val(val), next(nullptr), prev(nullptr) {}
};

void insert(Node *head, int insertVal) {
  Node *newNode = new Node(insertVal);
  if (head == nullptr) {
    newNode->next = newNode;
    newNode->prev = newNode;
    return;
  }

  Node *curr = head;
  while (curr->next != head && curr->val < insertVal) {
    curr = curr->next;
  }

  newNode->next = curr->next;
  curr->next = newNode;
  newNode->prev = curr;
  newNode->next->prev = newNode;
}