LeetCode 24. 两两交换链表中的节点 【c++/java详细题解】

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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 1：

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]
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示例 2：

输入：head = []
输出：[]
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示例 3：

输入：head = [1]
输出：[1]
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提示：

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

2、思路

(模拟) $O(n)$

题目给定一个链表，要求我们两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表。由于可能会对头节点进行改变，因此需要建立一个虚拟头结点dummy，指向原来的头节点。

根据题意进行模拟迭代，两两交换相邻两个结点，如下图所示：

具体过程详解：

• 1、首先定义p = dummy，a = p->next，b = a->next。

• 2、遍历整个链表，第一步先将p的next指针指向b，即p->next = b。

• 3、然后将a的next指向b->next，即a->next = b->next。

• 4、最后将b的next指向a，即b->next = a。

  经过上述操作以后，我们就成功交换了a，b节点，然后让p指向a节点，重复上述操作即可。

• 5、最后返回虚拟头节点的下一个节点

时间复杂度分析： $O(n)$，其中 $n$是链表的节点数量。

3、c++代码

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode*  dummy = new ListNode(-1);  //虚拟头节点
        dummy->next = head;
        for(auto p = dummy; p->next && p->next->next; )
        {
            auto a = p->next, b = a->next;
            p->next = b;
            a->next = b->next;
            b->next = a;
            p = a;
        }
        return dummy->next;
    }
};
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4、java代码

class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        for(ListNode p = dummy; p.next != null && p.next.next != null;)
        {
            ListNode a = p.next;	//虚拟头节点
            ListNode b = a.next;
            p.next = b;
            a.next = b.next;
            b.next = a;
            p = a;
        }
        return dummy.next;
    }
}
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原题链接： 24. 两两交换链表中的节点