一起学习LeetCode热题100道(30/100)

news2024/9/21 16:48:15

30.两两交换链表中的节点(学习)

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:
在这里插入图片描述
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

解析:
一、使用哑节点
1.为了简化处理头节点可能被交换的情况,我们引入了一个哑节点(dummy node)。哑节点不存储实际的数据,它的主要作用是作为链表的“哨兵”,使得我们可以统一处理所有节点,包括头节点。哑节点的next指针指向链表的原始头节点。

二、指针追踪
1.prev:始终指向当前节点对的前一个节点。在第一次迭代时,它是哑节点,因为头节点可能需要被交换。
2.curr:当前需要处理的节点。
3.next:curr的下一个节点,即与curr相邻的节点,我们需要与curr交换。

三、交换步骤
1.保存next:首先,我们需要保存curr.next(即next),因为一旦我们开始交换,我们就无法再直接访问它。
2.交换curr和next的next指针:
3.将curr.next指向next.next,这样curr就跳过了next,指向了原本next的下一个节点。
4.将next.next指向curr,这样next现在指向了curr,完成了交换的一半。
5.更新prev.next:现在,我们需要让prev(即当前节点对的前一个节点)指向新的节点对中的第一个节点(现在是next),以完成交换的另一半。

四、移动指针:
1.将prev移动到curr(因为curr现在是新的节点对中的第一个节点)。
2.将curr移动到curr.next(即原本next的下一个节点,现在是新的节点对中的第一个节点,如果存在的话)。
3.重复:继续这个过程,直到没有更多的节点对可以交换。

五、返回值
1.最后,我们返回哑节点的下一个节点,即新的头节点(在这个例子中是2),因为哑节点只是我们为了方便处理而引入的辅助节点,它本身不属于最终的结果链表。

var swapPairs = function(head) {
    // 创建一个哑节点,它的next指向链表的头节点  
    // 哑节点的作用是帮助我们处理头节点可能需要被交换的情况  
    let dummy = new ListNode(0);  
    dummy.next = head;  
      
    let prev = dummy; // prev始终指向当前节点对的前一个节点  
    let curr = head;  // curr是当前需要处理的节点  
      
    while (curr !== null && curr.next !== null) {  
        // 保存curr的下一个节点  
        let next = curr.next;  
          
        // 交换curr和next  
        curr.next = next.next; // curr指向next的下一个节点  
        next.next = curr;      // next指向curr  
          
        // 修正prev的next指针,使其指向新的节点对中的第一个节点  
        prev.next = next;  
          
        // 移动prev和curr指针  
        prev = curr;  
        curr = curr.next; // curr现在指向了原本next的下一个节点  
    }  
      
    // 返回哑节点的下一个节点,即新的头节点  
    return dummy.next;  
};

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