LeetCode 24. 两两交换链表中的节点

24. 两两交换链表中的节点

题目：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）。
链接 https://leetcode.cn/problems/swap-nodes-in-pairs/

个人思路

1. 迭代
   （1）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。
   （2）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。
   （3）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

（4）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。
（5）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。

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode:
        dummy = ListNode(0)
        dummy.next = head
        cur = dummy
        while cur.next and cur.next.next:
            node1 = cur.next
            node2 = cur.next.next
            cur.next = node2
            node1.next = node2.next
            node2.next = node1           
            cur = cur.next.next
        return dummy.next

复杂度分析
时间复杂度：O(n)，其中 n 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)

其他思路

1. 递归
   （1）可以通过递归的方式实现两两交换链表中的节点。
   （2）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。
   （3）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。
   （4）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。

class Solution:
    def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if not head or not head.next:
            return head
        newHead = head.next
        head.next = self.swapPairs(newHead.next)
        newHead.next = head
        return newHead

复杂度分析
时间复杂度：O(n)，其中 n 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)，其中 n 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。

作者：LeetCode-Solution
链接：https://leetcode.cn/problems/swap-nodes-in-pairs/solution/liang-liang-jiao-huan-lian-biao-zhong-de-jie-di-91/