链表——24. 两两交换链表中的节点

浅浅的花香味﹌ 2023-10-08 16:07 15阅读 0赞

## 1 题目描述 ##

1.  两两交换链表中的节点

给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。

## 2 题目示例 ##

![在这里插入图片描述][0de963c8a90847c2bb8de52e5f006228.png]  
示例 2：

> 输入：head = \[\]  
> 输出：\[\]

示例 3：

> 输入：head = \[1\]  
> 输出：\[1\]

## 3 题目提示 ##

链表中节点的数目在范围 \[0, 100\] 内  
0 <= Node.val <= 100

## 4 思路 ##

方法一：递归  
可以通过递归的方式实现两两交换链表中的节点。

递归的终止条件是链表中没有节点，或者链表中只有一个节点，此时无法进行交换。

如果链表中至少有两个节点，则在两两交换链表中的节点之后，原始链表的头节点变成新的链表的第二个节点，原始链表的第二个节点变成新的链表的头节点。链表中的其余节点的两两交换可以递归地实现。在对链表中的其余节点递归地两两交换之后，更新节点之间的指针关系，即可完成整个链表的两两交换。

用 head 表示原始链表的头节点，新的链表的第二个节点，用 newHead 表示新的链表的头节点，原始链表的第二个节点，则原始链表中的其余节点的头节点是 newHead.next。令 head.next = swapPairs(newHead.next)，表示将其余节点进行两两交换，交换后的新的头节点为 head 的下一个节点。然后令 newHead.next = head，即完成了所有节点的交换。最后返回新的链表的头节点 newHead。

复杂度分析

时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 是链表的节点数量。需要对每个节点进行更新指针的操作。

空间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 是链表的节点数量。空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间。

方法二：迭代

可以通过迭代的方式实现两两交换链表中的节点。

创建哑结点 dummyHead，令 dummyHead.next = head。令 temp 表示当前到达的节点，初始时 temp = dummyHead。每次需要交换 temp 后面的两个节点。

如果 temp 的后面没有节点或者只有一个节点，则没有更多的节点需要交换，因此结束交换。否则，获得 temp 后面的两个节点 node1 和 node2，通过更新节点的指针关系实现两两交换节点。

具体而言，交换之前的节点关系是 temp -> node1 -> node2，交换之后的节点关系要变成 temp -> node2 -> node1，因此需要进行如下操作。

temp.next = node2
    node1.next = node2.next
    node2.next = node1

完成上述操作之后，节点关系即变成 temp -> node2 -> node1。再令 temp = node1，对链表中的其余节点进行两两交换，直到全部节点都被两两交换。

两两交换链表中的节点之后，新的链表的头节点是 dummyHead.next，返回新的链表的头节点即可。

复杂度分析

时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 是链表的节点数量。需要对每个节点进行更新指针的操作。

空间复杂度：O(1)O(1)。

## 5 我的答案 ##

方法一：递归

class Solution {
        
        public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        
            if (head == null || head.next == null) {
        
                return head;
            }
            ListNode newHead = head.next;
            head.next = swapPairs(newHead.next);
            newHead.next = head;
            return newHead;
        }
    }

方法二：迭代

class Solution {
        
        public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        
            ListNode dummyHead = new ListNode(0);
            dummyHead.next = head;
            ListNode temp = dummyHead;
            while (temp.next != null && temp.next.next != null) {
        
                ListNode node1 = temp.next;
                ListNode node2 = temp.next.next;
                temp.next = node2;
                node1.next = node2.next;
                node2.next = node1;
                temp = node1;
            }
            return dummyHead.next;
        }
    }

[0de963c8a90847c2bb8de52e5f006228.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/0de963c8a90847c2bb8de52e5f006228.png