24.两两交换链表中的节点
题目
24. 两两交换链表中的节点
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。
输入:head = [1,2,3,4]
输出:[2,1,4,3]
解法
递归
可以通过递归的方式实现两两交换链表中的节点。
递归的终止条件是链表中没有节点,或者链表中只有一个节点,此时无法进行交换。
如果链表中至少有两个节点,则在两两交换链表中的节点之后,原始链表的头节点变成新的链表的第二个节点,原始链表的第二个节点变成新的链表的头节点。链表中的其余节点的两两交换可以递归地实现。在对链表中的其余节点递归地两两交换之后,更新节点之间的指针关系,即可完成整个链表的两两交换。
用 head 表示原始链表的头节点,新的链表的第二个节点,用 newHead 表示新的链表的头节点,原始链表的第二个节点,则原始链表中的其余节点的头节点是 newHead.next。令 head.next = swapPairs(newHead.next),表示将其余节点进行两两交换,交换后的新的头节点为 head 的下一个节点。然后令 newHead.next = head,即完成了所有节点的交换。最后返回新的链表的头节点 newHead。
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
// 如果头指针为空或者只剩一个节点,则不能进行反转,返回head
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
// newHead为反转之后的头节点
ListNode newHead = head.next;
// head的next指向后面反转之后的链表头指针
head.next = swapPairs(newHead.next);
// newHead反转指向head
newHead.next = head;
// 返回反转之后的新的头节点
return newHead;
}
非递归
创建哑结点 dummyHead,令 dummyHead.next = head。令 temp 表示当前到达的节点,初始时 temp = dummyHead。每次需要交换 temp 后面的两个节点。
如果 temp 的后面没有节点或者只有一个节点,则没有更多的节点需要交换,因此结束交换。否则,获得 temp 后面的两个节点 node1 和 node2,通过更新节点的指针关系实现两两交换节点。
具体而言,交换之前的节点关系是 temp -> node1 -> node2,交换之后的节点关系要变成 temp -> node2 -> node1,因此需要进行如下操作。
temp.next = node2
node1.next = node2.next
node2.next = node1
完成上述操作之后,节点关系即变成 temp -> node2 -> node1。再令 temp = node1,对链表中的其余节点进行两两交换,直到全部节点都被两两交换。
两两交换链表中的节点之后,新的链表的头节点是 dummyHead.next,返回新的链表的头节点即可。
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
dummyHead.next = head;
ListNode tmpNode = dummyHead;
// 当后面两个节点都不为空时,进行交换
while (tmpNode.next != null && tmpNode.next.next != null) {
ListNode node1 = tmpNode.next;
ListNode node2 = tmpNode.next.next;
tmpNode.next = node1;
node1.next = node2.next;
node2.next = node1;
tmpNode = node1;
}
return dummyHead.next;
}