数据以链表方式存储，编写链表插入排序算法

### 回答1：
链表插入排序算法的基本思想是将链表分成已排序和未排序两部分，每次从未排序部分取出一个节点，插入到已排序部分中正确的位置上，直到未排序部分为空。

以下是链表插入排序算法的C++实现：

#include <iostream>
using namespace std;

struct ListNode {
    int val;
    ListNode* next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};

ListNode* insertionSortList(ListNode* head) {
    if (head == NULL || head->next == NULL)
        return head;

    ListNode* dummy = new ListNode(0);
    dummy->next = head;
    ListNode* prev = head;
    ListNode* cur = head->next;

    while (cur != NULL) {
        if (cur->val < prev->val) {
            ListNode* node = dummy;
            while (node->next->val < cur->val)
                node = node->next;

            prev->next = cur->next;
            cur->next = node->next;
            node->next = cur;
            cur = prev->next;
        } else {
            prev = cur;
            cur = cur->next;
        }
    }

    head = dummy->next;
    delete dummy;
    return head;
}

int main() {
    ListNode* head = new ListNode(4);
    head->next = new ListNode(2);
    head->next->next = new ListNode(1);
    head->next->next->next = new ListNode(3);

    ListNode* sorted = insertionSortList(head);

    while (sorted != NULL) {
        cout << sorted->val << " ";
        sorted = sorted->next;
    }

    return 0;
}

在这个算法中，我们创建了一个虚拟节点dummy来表示已排序部分的头节点，因为我们需要在头部插入节点，而不需要特殊处理。

我们使用prev和cur指针来遍历链表。如果当前节点的值小于前一个节点的值，就将当前节点从未排序部分中取出，然后在已排序部分中找到正确的位置插入它。

插入时，我们使用node指针来遍历已排序部分，找到插入位置的前一个节点。然后，我们将cur节点从未排序部分中删除，并将它插入到正确的位置。最后，我们更新prev和cur指针，以便继续遍历链表。

算法的时间复杂度是O(n^2)，其中n是链表的长度。空间复杂度是O(1)。

### 回答2：
链表插入排序算法是一种基于链表数据存储的排序算法，它的基本思想是将无序链表逐个取出节点，并按照大小插入到已排序的链表中。下面是链表插入排序的具体步骤：

1. 定义一个新的空链表，作为已排序链表。
2. 遍历原链表，依次取出节点。
3. 在已排序链表中找到合适的位置，将取出的节点插入到已排序链表中。
4. 重复步骤2和3，直到原链表中的所有节点都被取出。
5. 返回已排序链表作为结果。

链表插入排序的实现可以按照以下步骤进行：

首先，要定义链表节点的数据结构，包含节点的值和指向下一个节点的指针。

接下来，定义插入排序算法的函数。函数的输入参数是一个无序链表的头节点指针，输出参数是一个已排序链表的头节点指针。

在算法函数中，首先创建一个指向已排序链表的头节点的指针，并将其初始化为nullptr。

然后，使用一个循环遍历原链表。在每一次遍历中，先保存当前节点的下一个节点指针，然后将当前节点从原链表中断开。接着，将当前节点插入到已排序链表中适当的位置，保持已排序链表的升序排列。最后，将已排序链表的头节点指针更新为当前节点。

重复以上步骤直到所有的节点都被遍历完。最后，返回已排序链表的头节点指针作为结果。

这样就完成了链表插入排序算法的实现。通过这种算法，可以对链表中的数据进行排序，时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)。

### 回答3：
链表插入排序可以通过遍历链表的方式，将每一个节点按照大小插入到已排序的链表中。具体步骤如下所示：

1. 如果链表为空或者只有一个节点，则直接返回原链表，无需排序。
2. 定义一个新的空链表，作为已排序的链表。
3. 遍历原链表，每次取出一个节点。
4. 将取出的节点与已排序链表中的节点进行比较。
5. 如果取出的节点的值比已排序链表中的节点值要小，则将取出的节点插入到已排序链表中该节点的前面。
6. 如果取出的节点的值比已排序链表中的节点值要大，则将取出的节点插入到已排序链表中该节点的后面。
7. 重复步骤3-6，直到原链表中的所有节点都完成插入操作。
8. 返回已排序链表作为结果。

链表插入排序算法的时间复杂度为O(n^2)，其中n为链表的节点个数。这是因为在最坏情况下，每次插入都需要对已排序链表进行遍历，而已排序链表的长度会随着每次插入递增。因此，在实际应用中，如果需要排序较长的链表，可能需要考虑使用其他更高效的排序算法。