#include <iostream>
// 定义链表节点结构
class Node {
public:
int val; // 节点的值
Node* next; // 指向下一个节点的指针
Node(int _val) : val(_val), next(nullptr) {} // 构造函数,初始化节点
};
// 在有序循环链表中插入节点的函数
Node* insert(Node* head, int insertVal) {
// 如果链表为空,创建一个新节点并使其自环
if (head == nullptr) {
Node* newNode = new Node(insertVal); // 创建新节点
newNode->next = newNode; // 使节点自环
return newNode; // 返回新创建的节点作为头节点
}
// 如果链表只有一个节点
if (head->next == head) {
Node* newNode = new Node(insertVal); // 创建新节点
head->next = newNode; // 头节点指向新节点
newNode->next = head; // 新节点指向头节点,形成循环
return head; // 返回原头节点
}
Node* prev = head; // 前一个节点,初始为头节点
Node* curr = head->next; // 当前节点,初始为头节点的下一个节点
bool inserted = false; // 标记是否已插入新节点
// 遍历链表一周
do {
// 情况1:insertVal 在当前范围内
if (prev->val <= insertVal && insertVal <= curr->val) {
inserted = true; // 标记为已找到插入位置
}
// 情况2:insertVal 在链表的最大值和最小值之间(跨越链表首尾)
else if (prev->val > curr->val) {
if (insertVal >= prev->val || insertVal <= curr->val) {
inserted = true; // 标记为已找到插入位置
}
}
if (inserted) {
Node* newNode = new Node(insertVal); // 创建新节点
prev->next = newNode; // 前一个节点指向新节点
newNode->next = curr; // 新节点指向当前节点
return head; // 返回头节点
}
prev = curr; // 移动前一个节点指针
curr = curr->next; // 移动当前节点指针
} while (prev != head); // 当回到头节点时停止循环
// 如果遍历完整个链表还没插入,说明所有节点值相同,在任意位置插入即可
Node* newNode = new Node(insertVal); // 创建新节点
prev->next = newNode; // 将新节点插入到最后一个节点之后
newNode->next = curr; // 新节点指向头节点,保持循环
return head; // 返回头节点
}
// 打印循环链表
void printList(Node* head) {
if (head == nullptr) return; // 如果链表为空,直接返回
Node* curr = head; // 从头节点开始
do {
std::cout << curr->val << " "; // 打印当前节点的值
curr = curr->next; // 移动到下一个节点
} while (curr != head); // 当回到头节点时停止
std::cout << std::endl; // 换行
}
int main() {
// 创建一个有序的循环链表:1 -> 3 -> 5 -> 1
Node* head = new Node(1);
head->next = new Node(3);
head->next->next = new Node(5);
head->next->next->next = head;
std::cout << "原始链表: ";
printList(head);
// 插入值4
head = insert(head, 4);
std::cout << "插入4后: ";
printList(head);
// 插入值0
head = insert(head, 0);
std::cout << "插入0后: ";
printList(head);
// 插入值6
head = insert(head, 6);
std::cout << "插入6后: ";
printList(head);
return 0;
}
这个算法的关键点如下:
- 特殊情况处理:
- 如果链表为空,创建一个新节点并使其自环。
- 如果链表只有一个节点,直接在其后插入新节点。
- 主要逻辑:
- 使用两个指针
prev
和curr
遍历链表。 - 考虑三种插入情况: a.
insertVal
在当前范围内(prev->val <= insertVal <= curr->val
) b.insertVal
在链表的最大值和最小值之间(跨越链表首尾) c. 所有节点值相同,可以在任意位置插入
- 使用两个指针
- 遍历过程:
- 使用 do-while 循环确保至少遍历一次,并在回到头节点时停止。
- 插入操作:
- 一旦找到合适的插入位置,创建新节点并插入。
- 边界情况:
- 如果遍历完整个链表还没插入,说明所有节点值相同,此时在任意位置插入即可。