LeetCode 24: 两两交换链表中的节点

LeetCode 24: 两两交换链表中的节点

题目描述

给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。只能进行节点交换，不允许修改节点内部的值。

解题思路

这个问题可以通过迭代或递归来解决。我们以迭代方式为例来进行讲解。

1. 初始化： 使用一个哑节点（dummy node）简化边界情况的处理，并将其指向链表头部。
2. 迭代： 使用三个指针（prev、first、second）分别表示前一个节点、当前节点和下一个节点，每次交换一对节点。
3. 更新指针： 在每次迭代中，更新指针，将当前节点的下一个节点指向下下个节点，前一个节点指向下一个节点，然后将下一个节点指向当前节点。
4. 返回结果： 返回哑节点的下一个节点作为交换后链表的头部。

代码实现

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

        ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
        dummyHead.next = head;
        ListNode prev = dummyHead;

        while (head != null && head.next != null) {
            ListNode first = head;
            ListNode second = head.next;

            prev.next = second;
            first.next = second.next;
            second.next = first;

            prev = first;
            head = first.next;
        }

        return dummyHead.next;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。每个节点都需要进行一次交换操作。
空间复杂度：O(1)，没有使用额外的数据结构，只使用了常数级别的辅助空间。