leetcode原题链接：两两交换链表中的节点

题目描述

       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

解题方法：凡是涉及到可能改变链表头节点位置的题，都可以用一个哨兵节点dummy_node，这样可以少考虑当前操作的节点是否为头节点的情况。此题用三个指针pre, p1, p2，原结构为pre->p1->p2。p1和p2为待交换的节点，pre节点始终指向待交换两个节点的前一个位置，这样可以防止p1和p2在交换过程中，前面出现断链的情况。交换前pre->p1->p2， 交换后pre->p2->p1，交换完后更新pre，pre1 和 pre2的位置，更新方法跟初始化方法保持一致，即 p1=pre->next, p2=p1->next。

C++代码

#include <iostream>
#include <memory> // std::shared_ptr
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 *  奇数：1->2->3->4->5
 *  偶数：1->2->3->4
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if (!head || !head->next) {
            return head;
        }
        std::shared_ptr<ListNode> dummy_node(new ListNode(0));
        dummy_node->next = head;
        ListNode* pre = dummy_node.get();//pre指向待交换两节点的前一个节点指针
        ListNode* p1 = pre->next;
        ListNode* p2 =  p1->next;
        // 开始反转相邻节点p1和p2
        while (p1 && p2) {
            // 先相邻节点反转
            p1->next = p2->next; //防止p2后的节点断链
            p2->next = p1; //反转, 原p1->p2变为p2->p1
            pre->next = p2; //防止前面断链
            // 后更新指针,pre,p1,p2的顺序保持跟初始化的顺序结构一致，这样不容易出错
            pre = p1;
            p1 = pre->next;
            if (!p1) {
                return dummy_node->next;
            }
            p2 = p1->next;
        }
        return dummy_node->next;
    }
    
};