力扣: 两两交换链表中的节点

news2024/11/16 23:44:26

文章目录

需求
代码
代码解释
结尾

在这里插入图片描述

需求

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

代码

public ListNode swapPairs(ListNode head) {
    if( head == null || head.next == null ){
        return head;
    }
    ListNode preHead = new ListNode(-1, head);
    ListNode cur = preHead;
    while( cur.next != null && cur.next.next != null ){
        //  拿出前三个元素
        ListNode node1 = cur.next;
        ListNode node2 = node1.next;
        ListNode node3 = node2.next;
        
        //  交换
        node1.next = node3;
        node2.next = node1;
        cur.next = node2;
        //  重置 cur
        cur = node1;
    }
    return preHead.next;
}

代码解释

处理特殊情况：

如果链表为空或者只有一个节点，直接返回 head。因为在这种情况下没有必要进行交换。

if (head == null || head.next == null) {
    return head;
}

初始化虚拟头节点：
ListNode preHead = new ListNode(-1, head);
创建一个虚拟头节点 preHead，它的 next 指向链表的实际头节点 head。这样做可以简化处理链表头部的交换操作。

初始化 cur 指针：

ListNode cur = preHead;
cur 指针用来跟踪当前处理的位置，最初指向 preHead。在交换过程中，cur 负责保持对链表已经交换部分的连接。

交换节点：

while (cur.next != null && cur.next.next != null) {
    //  拿出前三个元素
    ListNode node1 = cur.next;
    ListNode node2 = node1.next;
    ListNode node3 = node2.next;
    
    //  交换
    node1.next = node3;
    node2.next = node1;
    cur.next = node2;
    
    //  重置 cur
    cur = node1;
}

提取三个节点：
node1：当前 cur 节点的下一个节点。
node2：node1 的下一个节点。
node3：node2 的下一个节点。

交换节点：

node1.next = node3：将 node1 的 next 指向 node3（即交换后 node1 之后的节点）。
node2.next = node1：将 node2 的 next 指向 node1（交换节点 2 和节点 1）。
cur.next = node2：将 cur.next 更新为 node2，完成交换后的连接。

更新 cur：

cur = node1：将 cur 指向 node1，为下一对节点的交换做好准备。

返回结果：

return preHead.next;
返回 preHead.next，它指向链表交换后的新头节点。

执行结果:

在这里插入图片描述