24、两两交换链表中的节点

博客围绕链表操作展开,提出两两交换链表中相邻节点的问题,如将 1->2->3->4 转换为 2->1->4->3。并给出递归法(动态规划)的解决思路,包括节点交换步骤及对剩余节点的处理逻辑。

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给定一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后的链表。

给定 1->2->3->4, 你应该返回 2->1->4->3.

方法一:递归法(动态规划)

思路:

【1】对于链表pre->p->other交换结点

【2】变成p->pre->other

【3】再对other进行翻转​​​。

若other为NULL说明不用再翻转。若other->next为空,说明只剩下一个结点,pre->next直接指向该结点。

ListNode* dpSwap(ListNode* pre, ListNode* p) {
	ListNode* other = p->next;
	p->next = pre;
	if (other == NULL) {    //other结点为空说明结点个数为偶数
		pre->next = NULL;
	}
	else if (other->next == NULL) {   //other->next为空说明结点个数为奇数
		pre->next = other;
	}
	else {
		pre->next = dpSwap(other, other->next);
	}
	return p;
}

ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
	//链表为空或只有一个元素直接返回
	if (head == NULL || head->next == NULL)
		return head;
	return dpSwap(head, head->next);
}

 

### C语言实现链节点两两交换 为了在C语言中实现链节点两两交换,可以采用迭代的方法。此方法通过引入一个虚拟头节点简化边界条件处理,并利用三个指针完成节点交换过程。 #### 定义链结构体 首先定义单项链的数据结构: ```c typedef struct ListNode { int val; struct ListNode *next; } ListNode; ``` #### 创建辅助函数用于创建新节点 这有助于测试和验证最终算法的功能: ```c ListNode* createNode(int value) { ListNode* newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); newNode->val = value; newNode->next = NULL; return newNode; } ``` #### 主要逻辑:两两交换链中的节点 核心思路在于维护前驱节点`prev`、当前节点`first`以及后续节点`second`之间的关系,在遍历过程中不断调整这些指针的位置以达到交换目的[^3]。 ```c void swapPairs(ListNode **headRef) { // 如果列为空或只有一个元素,则无需任何操作直接返回原列 if (*headRef == NULL || (*headRef)->next == NULL) { return; } // 创建一个新的哨兵节点作为新的头部之前的一个位置 ListNode *dummyHead = createNode(0); dummyHead->next = *headRef; // `prev`始终指向待交换的一对节点之前的那个节点 ListNode *prev = dummyHead; while ((*headRef != NULL) && ((*headRef)->next != NULL)) { // 记录下一对需要处理的第一个节点 ListNode *first = *headRef; // 更新 head 指向第二节点之后的部分 *headRef = first->next->next; // 进行实际的节点交换 prev->next = first->next; // 将 prev 的 next 设置为 second first->next->next = first; // 把原来的第二个节点连接回第一个节点后面 first->next = *headRef; // 原来的第一个节点现在应该指向剩余部分 // 移动 prev 到刚刚被交换过的最后一个节点处准备下次循环 prev = first; } // 返回修改后的链的新起点 *headRef = dummyHead->next; free(dummyHead); // 清理临时使用的哨兵节点 } ``` 上述代码实现了完整的两两交换功能,其中特别注意到了对于奇数长度链最后剩下单独一个节点的情况也能够正确处理[^2]。
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