LeetCode(C++)刷题计划：24-两两交换链表中的节点

24-两两交换链表中的节点

@Author：CSU张扬
@Email：csuzhangyang@gmail.com or csuzhangyang@qq.com

Category	Difficulty	Pass rate	Tags	Companies
algorithms	Medium	72.20%	linked-list	bloomberg / microsoft / uber

1. 题目

给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表。

你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。

示例:
给定 1->2->3->4, 你应该返回 2->1->4->3.

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/swap-nodes-in-pairs

2. 解法

2.1 解法一：递归解法

我们以 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 为例。

1. 我们拿出中间两个节点进行分析，例如 3 -> 4 。
2. 我们最终要使 4 指向 3 ，上一个节点指向 4，3 指向下一个节点。
   即 上一节点 -> 4 -> 3 -> 下一节点。
3. 我们对每一对节点都是 步骤2 中这样操作的。

现在有两个问题，递归函数返回什么？怎么使用递归函数的返回值？

1. 假设我们在某次调用递归时完成了前两个节点的交换，得到了 4 -> 3 ，这时 结点 4 应该返回给上一次递归函数的结果，结点 3 应该指向下一次的递归函数的返回值。
2. 然后，传递给递归函数的结点应该向后移动两位。

递归结束的条件？
当我们的结点数不足两个时，递归结束。

执行用时: 8 ms, 在所有 cpp 提交中击败了49.37%的用户
内存消耗: 8.7 MB, 在所有 cpp 提交中击败了73.37%的用户

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
            return head;
        }
        ListNode *next = head->next;
        head->next = swapPairs(next->next);
        next->next = head;
        return next;
    }
};

2.2 解法二：非递归解法

我们用两个图来描述这个算法的过程。

• 实线箭头是原来的链表结构，虚线是我们改变之后的。
• ①②③④是我们交换链表的过程顺序。
• 注意，p 指针最后会更新（如④所示）。
• 当 p 之后的结点数不足两个时，循环结束。
  
  

执行用时: 8 ms, 在所有 cpp 提交中击败了49.37%的用户
内存消耗: 8.6 MB, 在所有 cpp 提交中击败了79.04%的用户

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode *p = new ListNode(-1);
        p->next = head;
        ListNode *h = p;
        while(p->next && p->next->next) {
            ListNode *c = p->next;
            ListNode *n = p->next->next;
            p->next = c->next;
            c->next = n->next;
            n->next = c;
            p = c;
        }
        return h->next;
    }
};