一、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)。
二、示例
2.1> 示例 1:
【输入】head = [1,2,3,4]
【输出】[2,1,4,3]
2.2> 示例 2:
【输入】head = []
【输出】[]
2.3> 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
三、解题思路
3.1> 思路1:遍历交换
根据题目描述,我们需要两两交换节点,然后将最终交换后的链表的头节点返回回来。那么第一个解题思路就是我们通过遍历链表中的节点,然后进行交换操作。为了方便起见,我们可以在原链表的头节点前面再创建一个虚拟节点Node(-1)
,然后创建两个指针p1
和p2
,p1
指向虚拟节点,p2
指向原链表的头节点(即:Node(-1)
的next
节点),这样,我们就可以通过一下逻辑实现节点交换了,以输入head = [1,2,3,4,5]
为例,即:
【步骤1】通过调用ListNode t = p2.next.next暂存
Node(3)
节点;
【步骤2】通过调用p1.next = p2.next来将Node(-1)
链接到Node(2)
节点;
【步骤3】通过调用p2.next.next = p2来将Node(2)
链接到Node(1)
节点;
【步骤4】通过调用p2.next = t来将Node(1)
链接到Node(3)
节点;
【交换结果】此时链表就变为了Node(-1)
——>Node(2)
——>Node(1)
——>Node(3)
——>……了。
执行了一次两个相邻节点交换操作之后,我们需要同时移动p1
和p2
指针,即:
【移动p2指针】p2 = p2.next;
【移动p1指针】p1 = p1.next.next;
以上就是本题的解题思路,为了方便大家理解,我们以输入为 head = [1,2,3,4,5] 为例,来看一下具体的操作流程。请见下图所示:
3.2> 思路2:递归交换
我们除了思路一的解题方式之外,还可以通过递归的方式进行解题,其实具体思路跟思路1是极其相似的,只是写法的差异而已,此处就不再赘述和画图了,具体的解题请见下方实现2的代码部分即可。
四、代码实现
4.1> 实现1:遍历交换
class Solution {
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
ListNode temp = new ListNode(-1, head);
ListNode p1 = temp, p2 = head;
while(p2 != null && p2.next != null) {
ListNode t = p2.next.next;
p1.next = p2.next;
p2.next.next = p2;
p2.next = t;
p2 = p2.next;
p1 = p1.next.next;
}
return temp.next;
}
}
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode() {}
* ListNode(int val) { this.val = val; }
* ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
* }
*/
4.2> 实现2:递归交换
class Solution {
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) return head;
ListNode newHead = head.next;
head.next = swapPairs(head.next.next);
newHead.next = head;
return newHead;
}
}
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