剑指 Offer II 029. 排序的循环链表

题目

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：

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 。

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]

提示：

0 <= Number of Nodes <= 5 * 10^4
-10^6 <= Node.val <= 10^6
-10^6 <= insertVal <= 10^6

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/4ueAj6
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

思路

如果输入为null，则创建一个只有一个节点的循环链表返回。反之，遍历一次链表：

根据插入节点的位置，可以分为三种情况：

1. 插入的值比当前最小值还小，那么应该插入到最大值和最小值中间
2. 插入的值比当前最大值还大，那么也应该插入到最大值和最小值中间
3. 插入的值介于最大最小值之间，那么找到对应位置插入即可

看代码更直观。

代码

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public Node next;
    public Node() {}
    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }
    public Node(int _val, Node _next) {
        val = _val;
        next = _next;
    }
};
*/
class Solution {
    public Node insert(Node head, int insertVal) {
        Node node = new Node(insertVal);
        if (head == null) {
            node.next = node;
            return node;
        }
        Node p = head;
        // 最多遍历一次链表，像输入[3,3,3] 0/4 这种用例就不会在中途break，最循环结束插到最后即可
        while (p.next != head) {
            // 插入值不小于最大值，插入最大最小节点之间
            if (p.val > p.next.val && p.val <= insertVal) {
                break;
            }
            // 插入值不大于最小值，插入最大最小节点之间
            if (p.val > p.next.val && p.next.val >= insertVal) {
                break;
            }
            // 插入一个介于最大最小值之间的值，那么一定可以找到一个位置p，使得p.val <= insertVal && p.next.val >= insertVal
            if (p.val <= insertVal && p.next.val >= insertVal) {
                break;
            }
            p = p.next;
        }
        node.next = p.next;
        p.next = node;
        return head;
    }
}