Leetcode的AC指南 —— 链表：24. 两两交换链表中的节点

摘要：
Leetcode的AC指南 —— 链表：24. 两两交换链表中的节点。题目介绍：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）。

一、题目

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题目介绍：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）。

力扣题目链接

示例 1:

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]

示例 2:

输入：head = []
输出：[]

示例 3:

输入：head = [1]
输出：[1]

提示：

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

二、解析

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1、双指针法

这道题目正常模拟就可以了。

• 建议使用虚拟头结点，这样会方便很多，要不然每次针对头结点（没有前一个指针指向头结点），还要单独处理。

• 接下来就是交换相邻两个元素了，此时一定要画图，不画图，操作多个指针很容易乱，而且要操作的先后顺序

初始时，cur指向虚拟头结点，然后进行如下三步：

操作之后，链表如下：

看这个可能就更直观一些了：

class Solution {
  public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        ListNode dumyhead = new ListNode(-1); // 设置一个虚拟头结点
        dumyhead.next = head; // 将虚拟头结点指向head，这样方便后面做删除操作
        ListNode cur = dumyhead;
        ListNode temp; // 临时节点，保存两个节点后面的节点
        ListNode firstnode; // 临时节点，保存两个节点之中的第一个节点
        ListNode secondnode; // 临时节点，保存两个节点之中的第二个节点
        while (cur.next != null && cur.next.next != null) {
            temp = cur.next.next.next;
            firstnode = cur.next;
            secondnode = cur.next.next;
            cur.next = secondnode;       // 步骤一
            secondnode.next = firstnode; // 步骤二
            firstnode.next = temp;      // 步骤三
            cur = firstnode; // cur移动，准备下一轮交换
        }
        return dumyhead.next;  
    }
}

• 时间复杂度：O(n)
• 空间复杂度：O(1)

2、递归

这里分为了从前向后递归和从后向前递归。

• 从前先后

// 从前向后递归版本
class Solution {
    public static  ListNode swapPairs(ListNode head){
        ListNode cur = new ListNode(-1);
        cur.next = head;
        return swap(cur);

    }

    public static ListNode swap(ListNode cur){

        if(cur.next == null || cur.next.next == null) return cur.next;
        ListNode first = cur.next;
        ListNode second = cur.next.next;
        ListNode temp = cur.next.next.next;
        cur.next = second;
        second.next = first;
        first.next = temp;
        swap(first);
        return cur.next;
    }
}

• 从后向前

// 从后向前递归版本
class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        // base case 退出提交
        if(head == null || head.next == null) return head;
        // 获取当前节点的下一个节点
        ListNode next = head.next;
        // 进行递归
        ListNode newNode = swapPairs(next.next);
        // 这里进行交换
        next.next = head;
        head.next = newNode;

        return next;
    }
} 

三、总结

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个人关于递归的一点小小感悟：

• 每次递归都可以看作一次循环。
• 以递归语句为分界线，
  • 可以将递归语句上面的信息传递给下一次循环使用。
  • 同时也可以将下一个循环的信息通过递归语句传回，给递归语句下面的代码使用。