链表--24. 两两交换链表中的节点/medium 理解度C

1、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）。

 

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

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2、题目分析

两两交换(交换start、end)其实就是涉及三条指针的调整：p1->start->end->
指针1：p1->start 要调整为 p1->end
指针2：start->end 要调整为 start->
指针3：end-> 要调整为 end->start

3、复杂度最优解代码示例

	// 递归写法
    class ListNode {
        int val;
        ListNode next;

        ListNode(int x) {
            val = x;
        }
    }

    class Solution {
        public ListNode swapPairs(ListNode head) {
            // 边界条件：如果链表为空或只有一个节点，直接返回
            if (head == null || head.next == null) return head;

            // 交换当前两个节点
            ListNode nextPair = head.next.next; // 保存剩余链表的头节点
            ListNode newHead = head.next; // 新的头节点是第二个节点
            
            newHead.next = head; // 第一个节点的下一个节点指向第二个节点的下一个节点
            head.next = swapPairs(nextPair); // 第一个节点指向递归处理后的剩余链表

            return newHead; // 返回新的头节点
        }
    }

	// 迭代写法
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        
        ListNode dummy = new ListNode(0); // 创建一个哑节点作为新链表的头前驱
        dummy.next = head;
        
        ListNode current = dummy;
        
        while (current.next != null && current.next.next != null) {
            // 获取当前节点对的指针
            ListNode first = current.next;
            ListNode second = current.next.next;
            
            // 交换节点对的位置
            first.next = second.next;
            second.next = first;
            current.next = second;
            
            // 更新current指针，为下一次循环做准备
            current = first;
        }
        
        // 返回哑节点的下一个节点作为新链表的头
        return dummy.next;
    }

4、适用场景

如医院挂号排队：

想象一下你到医院看病，你和其他患者都在排队等待挂号和就诊。在这个排队过程中，可能会遇到一些情况，比如某些患者需要提前看医生，或者某些患者需要重新安排顺序等。

这个场景中的排队可以类比为一个链表，每个节点代表一个患者。"两两交换链表中的节点"问题可以类比为医院工作人员对排队患者进行两两交换位置，以便更有效地安排就诊顺序。

通过解决这个问题，医院可以优化排队顺序，让就诊更加高效。例如，可能会将每个患者与其后面的患者进行两两交换，以确保就诊顺序更加合理，减少等待时间，并提高医院的服务效率。