Insertion Sort List

Problem:

Sort a linked list using insertion sort.

分析：

当链表长度小于等于1时，直接返回结果。当长度超过1时，从第二个节点开始循环查看链表中的每个节点，但因为还需要遍历当前节点之前有序的子链表，找到合适的位置插入当前节点，插入后还需要接上链表，所以需要存储当前考察节点的前一个节点的指针。分三种情况：情况一，如果当前考察节点比有序表中的第一个节点的值都小，那么直接将其插入表头，并用当前节点的前一个节点指针接好链表，然后指针后移考察下一个；情况二，如果当前考察节点在有序表中间，那么需要将其插入对应位置，同时用当前节点的前一个节点指针接好链表，前一个指针不变，当前指针后移；情况三，如果当前考察节点在有序表的末尾，则只需将前一个指针与当前指针都后移即可。

class Solution {
public:
    ListNode *insertionSortList(ListNode *head) {
        if(head == NULL || head->next == NULL) {
            return head;
        }
        
        ListNode *pre = head, *cur = head->next;
        while(cur != NULL) {
            // case1
            if(head->val > cur->val) {
                pre->next = cur->next;
                cur->next = head;
                head = cur;
            } else {
                ListNode *p = head, *q = head->next;
                while(q != cur && p->val < cur->val && q->val < cur->val) {
                    p = p->next;
                    q = q->next;
                }
                
                if(q != cur) { // case 2
                    pre->next = cur->next;
                    cur->next = q;
                    p->next = cur;
                } else { // case3
                    pre = pre->next;
                }
            }
            
            cur = pre->next;
        }
        return head;
    }
};