題目描述

插入排序演算法：
1. 插入排序是迭代的，每次只移動一個元素，直到所有元素可以形成一個有序的輸出列表。
2. 每次迭代中，插入排序只從輸入資料中移除一個待排序的元素，找到它在序列中適當的位置，並將其插入。
3. 重複直到所有輸入資料插入完為止。

示例1：

輸入: 4->2->1->3
輸出: 1->2->3->4

示例2：

輸入: -1->5->3->4->0
輸出: -1->0->3->4->5

來源：力扣（LeetCode）
連結：https://leetcode-cn.com/problems/insertion-sort-list

思路解析

1. 新建一個節點 dhead，令dhead->next = head，方便後續插入；
2. 記錄節點 lastSorted，指向已經排序好的最後一個節點，初始化時 lastSorted = head；
3. 開始遍歷連結串列，記錄當前節點為 p；
4. 比較 lastSorted 與當前節點 p 的值，若 lastSorted->val < p->val，則p在當前位置直接就是有序的，lastSorted 後移一位，否則將p插入到前面，並更新lastSorted->next = p->next。

程式碼實現

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* insertionSortList(ListNode* head) {
        if(!head) return head;
        ListNode* dhead = new ListNode(0);
        dhead->next = head;
        ListNode* lastSorted = head;
        ListNode* p = head->next;
        while(p != NULL) {
            if(lastSorted->val < p->val) {
                lastSorted = p;
                p = p->next;
            }
            else {
                ListNode* insp = dhead;
                ListNode* ins = dhead->next;
                while(ins->val < p->val) {
                    ins = ins->next;
                    insp = insp->next;
                }
                ListNode* nxt = p->next;
                lastSorted->next = nxt;
                insp->next = p;
                p->next = ins;
                p = nxt;
            }
        }
        return dhead->next;
    }
};