【算法与数据结构】24、LeetCode两两交换链表中的节点

文章目录

  • 一、题目
  • 二、解法
  • 三、完整代码

所有的LeetCode题解索引,可以看这篇文章——【算法和数据结构】LeetCode题解。

一、题目

【算法与数据结构】24、LeetCode两两交换链表中的节点_第1张图片

二、解法

  思路分析:题目要求两两交换节点。在链表当中非常重要就是下一个节点,一旦丢失,这个节点后面的节点也就找不到了。那么我们在需要再交换前后做好保存节点变量的工作,程序当中我们设置了两个临时变量,例如在[1 2 3 4]这个链表当中,第一次交换(交换1 2 节点),cur指向虚节点,tmp1指向第一个节点(也就是1),tmp2需要指向第三个节点,因此修改指针的过程中会丢失。首先,让cur节点指向第2个节点,第2个节点指向第1个节点,第1个节点指向第3个节点,这样就完成了第一次交换。其次,我们做更新操作,注意第一次交换是三个指针的相对位置(tmp1是cur的下一个节点,tmp2是tmp1的next next节点),因此下一次循环也循序这个规则
【算法与数据结构】24、LeetCode两两交换链表中的节点_第2张图片

  程序如下

class Solution {
public:
	ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
		ListNode* FakeNode = new ListNode(0, head);
		ListNode* tmp1;	// 临时变量
		ListNode* tmp2;	// 临时变量
		ListNode* cur = FakeNode;	// 头结点的下一个节点
		while (cur->next != NULL && cur->next->next != NULL) {
			// 更新
			tmp1 = cur->next;			// 保存第1个节点,虚节点是第0个节点
			tmp2 = tmp1->next->next;	// 保存第3个节点
			//交换
			cur->next = tmp1->next;		
			cur->next->next = tmp1;
			tmp1->next = tmp2;
			// 更新
			cur = tmp1;
		}
		return FakeNode->next;
	}
};

复杂度分析:

  • 时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)
  • 空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)

三、完整代码

# include 
using namespace std;

struct ListNode {
	int val;
	ListNode* next;
	ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
	ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
	ListNode(int x, ListNode* next) : val(x), next(next) {}
};

class Solution {
public:
	ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
		ListNode* FakeNode = new ListNode(0, head);
		ListNode* tmp1;	// 临时变量
		ListNode* tmp2;	// 临时变量
		ListNode* cur = FakeNode;	// 头结点的下一个节点
		while (cur->next != NULL && cur->next->next != NULL) {
			// 更新
			tmp1 = cur->next;			// 保存第1个节点,虚节点是第0个节点
			tmp2 = tmp1->next->next;	// 保存第3个节点
			//交换
			cur->next = tmp1->next;		
			cur->next->next = tmp1;
			tmp1->next = tmp2;
			// 更新
			cur = tmp1;
		}
		return FakeNode->next;
	}
};

ListNode* ChainGenerator(int arr[], int len) {
	ListNode* head = new ListNode(arr[0], NULL);
	ListNode* p = head;
	for (int i = 1; i < len; i++) {
		ListNode* pNewNode = new ListNode(arr[i], NULL);
		p->next = pNewNode; // 上一个节点指向这个新建立的节点
		p = pNewNode; // p节点指向这个新的节点
	}
	return head;
}

void my_print(ListNode* head, string str) {
	cout << str << endl;
	ListNode* cur = head;
	while (cur != NULL) {
		cout << cur->val << ' ';
		if (cur->next == NULL) break;
		cur = cur->next;
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
	//int arr[] = { 1,2,3,4 };
	int arr[] = { 1 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
	Solution s1;
	ListNode* head = ChainGenerator(arr, len);
	my_print(head, "目标链表:");
	head = s1.swapPairs(head);
	my_print(head, "翻转后的链表:");
	system("pause");
	return 0;
}

end

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