循环链表(2) - 插入节点至已排序链表

编写一个程序，在一个已排序的循环链表中插入一个新的节点。
例如，假设初始的循环链表如下所示：

插入新的节点7之后，上面的循环链表变为了下面所示：

算法:

假设需要插入的新节点为newNode， 则插入操作可以分为下面的3种情形：

1) 链表为空:      a)  因为循环链表只有newNode这一个节点，则自我循环.                newNode->next = newNode;      b) 调整头指针          *head = newNode;2) 新节点需要插入到链表头节点的前面:      (a) 遍历链表，找出尾节点.         while(current->next != *head)            current = current->next;  (b) 修改尾节点的后向指针.          current->next = newNode;  (c) 调整newNode的后向指针为原始头节点.         newNode->next = *head;  (d) 调整头指针，指向新的节点.         *head = newNode;3) 新节点需要插入到某个节点的后面:    (a) 定位需要被插入节点的位置.         while ( current->next!= *head && current->next->data < newNode->data)             current = current->next;   (b) 将新节点的后向指针调整为定位节点的后向指针         newNode->next = current->next;   (c) 修改定位节点的后向指针         current->next = newNode;  

代码实现

#include <iostream>//链表节点struct Node{int data;Node *next;};void swap(int *a, int*b){int tmp = *a;*a = *b;*b = tmp;}//在一个已排序的循环链表中插入新节点void sortedInsert(Node** head, Node* newNode){Node* current = *head;// 情形1if (current == NULL){newNode->next = newNode;*head = newNode;}// 情形2else if (current->data >= newNode->data){//如果新节点值小于头节点值，则需要调整尾节点的后向指针while (current->next != *head)current = current->next;current->next = newNode;newNode->next = *head;*head = newNode;}// 情形3else{//定位需要被插入数据的节点while (current->next != *head && current->next->data < newNode->data)current = current->next;newNode->next = current->next;current->next = newNode;}}//在循环链表头部插入新的节点void push(Node **head, int data){Node *newNode = new Node;Node *temp = *head;newNode->data = data;newNode->next = *head;//如果链表不为空，则将最后一个节点的后向指针设置为新节点//即新节点变成了新的头节点。if (*head != NULL){while (temp->next != *head)temp = temp->next;temp->next = newNode;}elsenewNode->next = newNode; //新节点做为链表第一个节点*head = newNode;  //调整头节点}//打印循环链表void printList(Node *head){Node *temp = head;if (head != NULL){do{std::cout<<" "<<temp->data<<" ";temp = temp->next;} while (temp != head);}}int main(){const int arrSize = 6;int arr[arrSize] = { 12, 56, 2, 11, 1, 90 };Node *head = NULL;for (int i = 0; i < arrSize; i++){Node *newNode = new Node;newNode->data = arr[i];sortedInsert(&head, newNode);}printList(head);std::cout << std::endl;return 0;}

输出:
1 2 11 12 56 90

时间复杂度: O(n) ，其中n是给定链表中的节点个数

代码改进

其中，上述代码中的情形2的算法还能优化。可以使用值交换的方法，避免遍历整个链表。优化后的代码如下所示：

// 情形2的代码实现else if (current->data >= newNode->data){    swap(&(current->data), &(newNode->data)); //假设存在swap函数    newNode->next = (*head)->next;    (*head)->next = newNode;}