两两反转链表

反转链表

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:

img

递归的解题思路:

首先解决特殊情(递归的终止条件)。然后就把函数当做已经实现完毕功能的函数,然后从宏观上进行实现,可以完成递归。

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if (head == nullptr || head->next == nullptr){
            return head;
        }
        ListNode *newhaed = head -> next;
        head->next = swapPairs(newhaed->next); //此时当成,以newhead->next 为头节点的链表已经完成反转。
        newhaed->next = head;
        return newhaed;
    }
};
<think>好的,我现在需要帮助用户找到Java中实现链表两两交换节点的示例代码和解决方案。首先,我得回顾一下用户提供的引用内容,看看有没有相关的信息。用户引用的几个链接中,特别是引用[2]和引用[4],提到了链表节点交换的问题,以及可能的解决方法。 用户的问题是关于两两交换链表节点,而引用[4]中提到了两种方法:一种是使用容器反转,另一种是双指针迭代。其中,双指针迭代方法的空间复杂度是O(1),可能更高效。不过用户需要的是Java的示例代码,所以需要具体实现。 首先,我需要确认两两交换节点的基本思路。通常,这类问题需要操作指针来交换相邻的节点,同时保持链表的连接。例如,对于链表1->2->3->4,交换后应该是2->1->4->3。为了实现这一点,需要处理节点的next指针,并且注意头节点的变化。 然后,考虑到引用[4]提到双指针迭代方法,这应该涉及到使用虚拟头节点来简化操作,因为处理头节点的变化可能会比较复杂。虚拟头节点(dummy node)可以避免处理头节点交换时的特殊情况,使代码更统一。 接下来,我需要构建具体的步骤。步骤如下: 1. 创建虚拟头节点,指向原链表的头节点。 2. 使用一个指针current初始指向虚拟头节点。 3. 当current的下一个节点和下下个节点都不为空时,进行交换操作: a. 记录当前节点的下一个节点first和第二个节点second。 b. 将current的next指向second。 c. 将first的next指向second的下一个节点。 d. 将second的next指向first。 e. 移动current到first的位置,继续下一轮交换。 4. 返回虚拟头节点的下一个节点作为新链表的头。 现在需要考虑边界条件,比如链表长度为奇数时,最后一个节点不需要交换,或者链表为空的情况。这些情况在代码中需要处理,但通过虚拟头节点和循环条件可以自动处理。 然后,根据上述步骤编写Java代码。例如,定义一个链表节点类,然后实现交换函数。需要确保指针操作正确,避免出现空指针异常。 另外,引用[4]中提到的使用容器的方法虽然空间复杂度高,但可能更容易理解,但用户可能更希望看到高效的方法。因此,重点放在双指针迭代法上。 可能需要注意的地方:在交换过程中,要确保各个节点的next指针正确指向,尤其是在交换相邻的两个节点时,需要调整前一个节点的next,以及这两个节点之间的连接。例如,在交换节点1和2之后,原来的前驱节点(比如虚拟头节点)的next应该指向2,而2的next指向1,1的next指向后面的节点。 最后,需要测试示例代码,确保其正确性。例如,测试输入为1->2->3->4时,输出应为2->1->4->3。同时,处理空链表或单节点链表的情况,此时不需要交换。 总结,Java实现的关键在于使用虚拟头节点和正确的指针操作,确保每一步都正确连接节点,同时处理各种边界情况。</think>### Java实现两两交换链表节点的解决方案 #### 方法思路 通过**虚拟头节点 + 双指针迭代**实现,时间复杂度 $O(n)$,空间复杂度 $O(1)$。核心步骤: 1. 创建虚拟头节点,统一链表操作逻辑 2. 遍历链表时每次处理两个相邻节点 3. 通过指针调整实现节点交换 #### 示例代码 ```java class ListNode { int val; ListNode next; ListNode() {} ListNode(int val) { this.val = val; } ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; } } class Solution { public ListNode swapPairs(ListNode head) { ListNode dummy = new ListNode(-1); // 虚拟头节点 dummy.next = head; ListNode current = dummy; while (current.next != null && current.next.next != null) { // 记录要交换的两个节点 ListNode first = current.next; ListNode second = current.next.next; // 执行交换操作 current.next = second; // 步骤1:前驱节点指向第二个节点 first.next = second.next; // 步骤2:第一个节点指向后续链表 second.next = first; // 步骤3:第二个节点指向第一个节点 // 移动current指针到已交换的末尾 current = first; } return dummy.next; } } ``` #### 关键步骤说明 1. **虚拟头节点**:避免处理头节点特殊情况的复杂性[^4] 2. **指针调整顺序**: - `current.next` 指向第二个节点 - 第一个节点指向后续未处理链表 - 第二个节点指回第一个节点 3. **循环条件**:同时检查后两个节点是否存在,保证成对处理 #### 测试用例示例 输入:`1->2->3->4` 执行流程: ``` 初始状态:dummy->1->2->3->4 第一次交换: dummy->2 1->3 2->1 结果:dummy->2->1->3->4 第二次交换: 1->4 3->null 4->3 最终结果:2->1->4->3 ```
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