【剑指Offer】:循环有序列表的插入(涉及链表的知识)

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给定循环单调非递减列表中的一个点,写一个函数向这个列表中插入一个新元素 insertVal ,使这个列表仍然是循环升序的
给定的可以是这个列表中任意一个顶点的指针,并不一定是这个列表中最小元素的指针
如果有多个满足条件的插入位置,可以选择任意一个位置插入新的值,插入后整个列表仍然保持有序
如果列表为空(给定的节点是 null),需要创建一个循环有序列表并返回这个节点。否则。请返回原先给定的节点
示例 1:
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输入:head = [3,4,1], insertVal = 2
输出:[3,4,1,2]
解释:在上图中,有一个包含三个元素的循环有序列表,你获得值为 3 的节点的指针,我们需要向表中插入元素 2 。新插入的节点应该在 1 和 3 之间,插入之后,整个列表如上图所示,最后返回节点 3
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示例 2:
输入:head = [], insertVal = 1
输出:[1]
解释:列表为空(给定的节点是 null),创建一个循环有序列表并返回这个节点
示例 3:
输入:head = [1], insertVal = 0
输出:[1,0]

方法:一次遍历

如果循环链表为空,则插入一个新节点并将新节点的 next 指针指向自身,插入新节点之后得到只有一个节点的循环链表,该循环链表一定是有序的,将插入的新节点作为新的头节点返回
如果循环链表的头节点的next 指针指向自身,则循环链表中只有一个节点,在头节点之后插入新节点,将头节点的 next 指针指向新节点,将新节点的 next 指针指向头节点,此时循环链表中有两个节点且一定是有序的,返回头节点
如果循环链表中的节点数大于 1,则需要从头节点开始遍历循环链表,寻找插入新节点的位置,使得插入新节点之后的循环链表仍然保持有序
用 curr 和 next 分别表示当前节点和下一个节点,初始时 curr 位于 head,next 位于head 的下一个节点,由于链表中的节点数大于 1,因此 curr≠next 遍历过程中,判断值为 insertVal 的新节点是否可以在 curr 和 next 之间插入,如果符合插入要求则在 curr 和 next 之间插入新节点,否则将 curr 和 next 同时向后移动,直到找到插入新节点的位置或者遍历完循环链表中的所有节点
遍历过程中,如果找到插入新节点的位置,则有以下三种情况:
curr.val≤insertVal≤next.val,此时新节点的值介于循环链表中的两个节点值之间,在 curr 和 next 之间插入新节点 curr.val>next.val 且 insertVal>curr.val,此时 curr 和 next 分别是循环链表中的值最大的节点和值最小的节点,insertVal 大于 curr 的节点值,因此新节点应该在 curr 的后面插入,即在 curr 和 next 之间插入新节点
curr.val>next.val 且 insertVal<next.val,此时 curr\textit{curr}curr 和 next 分别是循环链表中的值最大的节点和值最小的节点,insertVal 小于 next 的节点值,因此新节点应该在 next 的前面插入,即在 curr 和 next 之间插入新节点
如果遍历完循环链表中的所有节点之后仍然没有遇到上述三种情况,则循环链表中的所有节点值都相同,因此新节点插入循环链表中的任何位置仍可以使循环链表保持有序,此时仍可在 curr 和 next 之间插入新节点
在 curr 和 next 之间插入新节点的方法是:用 node 表示值为 insertVal 的新节点,令 curr.next\指向 node,令 node.next 指向 next,即完成插入新节点的操作

// struct Node {
    
    
//     int val;
//     struct Node* next;
// };

//#include<stdlib.h>
struct Node* insert(struct Node* head, int insertVal) {
    
    
    struct Node*node=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    node->val=insertVal;
    node->next=NULL;
    if(head==NULL)
    {
    
    
        node->next=node;
        return node;
    }
    if(head->next==head)
    {
    
    
        head->next=node;
        node->next=head;
        return head;
    }
    struct Node*curr=head;
    struct Node*prev=head->next;
    while(prev!=head)
    {
    
    
        if(insertVal>=curr->val&&insertVal<=prev->val)
        {
    
    
            break;
        }
        if(curr->val>prev->val)
        {
    
    
            if(insertVal>curr->val||insertVal<prev->val)
            {
    
    
                break;
            }
        }
        curr=curr->next;
        prev=prev->next;
    }
    curr->next=node;
    node->next=prev;
    return head;
}

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