【LeetCode-链表】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.

题目链接： https://leetcode-cn.com/problems/swap-nodes-in-pairs/

思路

保存4个指针：当前节点curNode，当前节点的前一个节点preNode，当前节点的下一个节点nextNode（防止链表断掉），当前节点的下一个节点的下一个节点temp。创建一个新的链表头指向原来的head，然后将nextNode->next=curNode，curNode->next=temp，preNode->next=nextNode，这样交换了两个节点，然后将preNode更新为curNode，curNode更新为temp。重复这一过程，直至curNode为空。代码如下：

/**
 * 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* newHead = new ListNode(0);    //新的链表头
        newHead->next = head;
        ListNode* curNode = head;
        ListNode* preNode = newHead;
        ListNode* nextNode = nullptr;
        while(curNode!=nullptr){
            nextNode = curNode->next;
            if(nextNode==nullptr){  // 链表中有奇数个节点，最后一个不交换
                break;
            }
            ListNode* temp = nextNode->next;
            nextNode->next = curNode;
            preNode->next = nextNode;
            curNode->next = temp;
            preNode = curNode;
            curNode = temp;
        }
        return newHead->next;
    }
};

也可以这样写：

/**
 * 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) return head;
        if(head->next==nullptr) return head;

        ListNode* dummy = new ListNode(0);
        dummy->next = head;
        ListNode* pre = dummy;
        ListNode* curNode = head;
        while(curNode!=nullptr && curNode->next!=nullptr){
            ListNode* nextNode = curNode->next;
            curNode->next = nextNode->next;
            nextNode->next = curNode;
            pre->next = nextNode;
            pre = curNode;
            curNode = curNode->next;
        }
        return dummy->next;
    }
};

基本是一样的，就把循环条件改了一下。

• 时间复杂度： O(n)
• 空间复杂度：O(1)

总结

这个题和翻转链表有点类似，交换两个节点实际上就是将nextNode->next指向curNode，这样的话最初nextNode指向的节点会丢失，链表会断掉。为了解决这个问题，需要一个变量保存nextNode最初指向的节点，在操作的过程中，可以画图模拟一下，找到模式。