24. 两两交换链表中的节点 - 力扣（LeetCode）

一、题目要求

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：

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

二、解法1-三指针法 O(N)

        添加一个哨兵位，它的作用是记录头节点，然后交换逻辑如下：

        然后把next和first交换，整体再向后移动两个节点再次交换节点即可。

        注意如果next和first指针交换后，next的下一位是nullptr，后面就没有可交换的节点了。

        而如果next的下一位的下一位才是nullptr，那也只剩下一个节点，不需要交换了。

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if(head == nullptr)
            return head;
        ListNode* Head = new ListNode(0,head); // 哨兵位
        ListNode* prev = Head;
        ListNode* first = head;
        ListNode* next = first->next;
        while(next)
        {
            prev->next = next;
            first->next = next->next;
            next->next = first;
            swap(first,next);
            // 整体向后移动两位
            next = next->next;
            if(next == nullptr) // 防止空指针的解引用
                break;
            next = next->next;
            prev = prev->next->next;
            first = first->next->next;
        }
        return Head->next;
    }
};

三、解法2-递归 O(N)

        递归就是从后往前进行两两交换，每次跳过两个节点，当只剩1个节点或者走到nullptr时返回。

        通过解法1我们知道first和next交换后，next反而在前面了，所以把next返回回去让上一组指向它。

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
            return head;
        }
        ListNode* first = head;
        ListNode* next = first->next;

        first->next =  swapPairs(next->next); // 让first节点指向下一组的next
        next->next = first;
        return next; // 交换完毕后返回在前面的next，让上一组指向它
    }
};