---

1. 题目

给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。

示例 1：

输入：$head=[1,2,3,4]$
输出：$[2,1,4,3]$

示例 2：

输入：$head=[]$
输出：$[]$

示例 3：

输入：$head=[1]$
输出：$[1]$

---

提示：

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

2. 思路及代码实现（Python）

2.1 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 $newHead$。

该算法的时间复杂度取决于链表的节点数 $n$，为 $O(n)$，空间复杂度取决于递归的栈深为 $O(n)$。

class Solution:
    def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if not head or not head.next:
            return head
        newHead = head.next
        head.next = self.swapPairs(newHead.next)
        newHead.next = head
        return newHead

执行用时：27 ms
消耗内存：16.45 MB

2.2 迭代

也可以通过迭代的方式实现两两交换链表中的节点。

创建哨兵结点 $dummyHead$，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。该算法的时间复杂度为 $O(n)$，空间复杂度只需存储固定数量的变量，因此为 $O(1)$。

class Solution:
    def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode:
        dummyHead = ListNode(0)
        dummyHead.next = head
        temp = dummyHead
        while temp.next and temp.next.next:
            node1 = temp.next
            node2 = temp.next.next
            temp.next = node2
            node1.next = node2.next
            node2.next = node1
            temp = node1
        return dummyHead.next

执行用时：29 ms
消耗内存：16.42 MB

题解来源：力扣官方题解