對連結串列進行插入排序。

插入排序的動畫演示如上。從第一個元素開始，該連結串列可以被認為已經部分排序（用黑色表示）。
每次迭代時，從輸入資料中移除一個元素（用紅色表示），並原地將其插入到已排好序的連結串列中。

插入排序演算法：

1. 插入排序是迭代的，每次只移動一個元素，直到所有元素可以形成一個有序的輸出列表。
2. 每次迭代中，插入排序只從輸入資料中移除一個待排序的元素，找到它在序列中適當的位置，並將其插入。
3. 重複直到所有輸入資料插入完為止。

示例 1：

輸入: 4->2->1->3
輸出: 1->2->3->4

示例 2：

輸入: -1
 
->5->3->4->0
輸出: -1->0->3->4->5

解題思路

因為有insert操作，所有我們上來就定義三個指標pre、cur、lat。

pre    cur    lat
 h  ->  4  ->  2  ->  5  ->  3  ->  null
       tmp

當tmp!=lat並且tmp.val<lat.val的時候 ，我們要移動tmp和pre

       cur    lat
 h  ->  4  ->  2  ->  5  ->  3  ->
 
  null
pre    tmp

接著insert操作2

        ---------------
        |             |
       cur    lat
 h      4  <-  2      5  ->  3  ->  null
pre    tmp
 |             |
 ---------------

接著我們要讓pre和tmp復位，因為每次都是從前往後找插入位置（和圖有區別，對於單向連結串列，我們無法從後往前）。

              cur    lat
 h  ->  2  ->
 
  4  ->  5  ->  3  ->  null
pre           tmp

由於tmp.val < lat.val，移動pre和tmp

              cur    lat
 h  ->  2  ->  4  ->  5  ->  3  ->  null
              pre    tmp

這個時候我們不用reverse，所以我們讓cur = lat並且lat=cur.next，跳過去就可以了。

                     cur    lat
 h  ->  2  ->  4  ->  5  ->  3  ->  null
              pre    tmp

接著tmp.val > lat.val，所以進行insert操作。

       ----------------------
       |                    |
             ---------------
              |             |     
                    cur    lat
h  ->  2      4  ->  5      3      null
      pre    tmp
                     |              |
                     ----------------

                            cur     lat
 h  ->  2  ->  3  ->  4  ->  5  ->  null
pre    tmp

以下是這個過程的完整程式碼

class Solution:
    def insertionSortList(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        if head == None or head.next == None:
            return head

        h = ListNode(-1)
        h.next = head
        cur = head
        lat = cur.next
        while lat != None: 
            tmp, pre = h.next, h
            while tmp != lat and tmp.val < lat.val:
                tmp = tmp.next
                pre = pre.next
            if tmp == lat:
                cur = lat
            else:
                cur.next = lat.next
                lat.next = tmp
                pre.next = lat

            lat = cur.next

        return h.next

這個問題其實不是很複雜，主要就是指標比較多，一定要理清楚每個指標的含義。或者可以這樣做

class Solution:
    def insertionSortList(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        if head == None or head.next == None:
            return head

        h = ListNode(-1)
        h.next = head
        pre = h
        cur = head
        while cur != None: 
            lat = cur.next
            if lat != None and lat.val < cur.val:#只有cur.next比cur小的時候我們才尋找插入點
                while pre.next != None and pre.next.val < lat.val:
                    pre = pre.next
                tmp = pre.next
                pre.next = lat
                cur.next = lat.next
                lat.next = tmp
                pre = h
            else:
                cur = lat

        return h.next

這種寫法的好處是避免了大量的重複比較操作。

如有問題，希望大家指出！！！