【leetcode 力扣刷题】交换链表中的节点

24. 两两交换链表中的节点

题目链接：24. 两两交换链表中的节点
题目内容：

题目中强调不能修改节点内部值，是因为如果不加这个限制的话，直接将两个节点的值交换就好了，不涉及到节点间连接的重新建立，很容易实现。但是加了这个限制以后，就只能改变节点间的连接了。

两两节点分组，反转两个节点连接

其实这就是一道涉及到链表基本操作的题目，题目的要求是将链表中的节点，按照两个两个的分组，【包括组内、和前一组、和后一组，改变节点连接的操作】：

• 1、组内的两个节点原来是前一个节点currNode指向后一个节点tmp 【tmp = currNode->next 】，现在变成tmp->next = currNode；
• 2、组内的前一个节点currNode，现在指向下一组节点的【两个节点】的前面一个，即currNode->next = tmp->next；【注意这里的tmp->next是第1步还未进行前，原始的currNode的下下一个节点；
• 3、前一组节点【两个节点】的后面一个节点preNode原来是指向currNode的，现在应该指向tmp；

之后currNode向后移动，遍历所有这样的分组。整个过程如下所示：

实现细节：

• 对于第一组节点，交换两个节点后，头节点会改变【以preNode是不是null来判断】；
• 因为是两两分组，从当前分组变到下一个分组，按道理应该是currNode = currNode->next->next，但是由于上述第2步中，currNode->next = tmp->next；所以currNode = currNode->next就达到了向前移动两个节点的目的；
• 如果总共有偶数个节点，那么两两分组交换，刚好；如果是奇数个节点，最后一个节点不变。

代码实现如下（C++）：

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
    	//如果链表为空 或只有一个节点 不需要交换
        if(head == nullptr || head->next == nullptr)
            return head;
        //preNode是前一组节点里面的后面一个
        //currNode是当前一组节点中前面一个
        ListNode *preNode = NULL, *currNode = head;
        //遍历完的条件
        while(currNode && currNode->next){
            ListNode *tmp = currNode->next; //先保存这个指针
            currNode->next =tmp->next; //改变和下一组节点的连接
            tmp->next = currNode; //改变组内节点的连接
            if(preNode){  
                preNode->next = tmp; //改变前一组节点和当前组节点的连接
            }       
            else{ //如果preNode是nullptr说明是第一组，头节点会改变
                head = tmp;
            }    
            //向后移动，到下一个分组
            preNode = currNode;
            currNode = currNode->next; 
        }
        return head;
    }
};

递归求解

由于链表的定义是递归的，这道题依旧可以用递归的办法来解决。先搞清楚以下三个问题：

• 递归的终止条件是什么？
• 当前节点要做什么操作？
• 向前返回的是什么？

递归依然是到递归终止条件，才开始向前返回结果。所以是链表后半部分的分组先完成了组内节点连接的改变，再向前返回，返回的是后半部分链表完成了两两交换节点后的头节点。递归终止条件是head==null || head->next == null。在当前节点需要做什么呢？

• 交换组内节点，即head->next这个节点要指向head【head->next->next = head】;
• 和后面部分链表返回的头节点连接，head->next =递归函数返回的头结点；
• 向上返回从当前节点开始的这段链表，完成两两节点交换后的头节点。

代码实现如下（C++）：

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        //递归终止条件
        if(head == nullptr || head->next == nullptr)
            return head;
        //要返回的新头节点
        ListNode *newhead = head->next; 
        //与后半段链表完成了两两节点交换后返回的头节点建立新连接
        head->next= swapPairs(head->next->next);
        //组内节点改变连接
        newhead->next = head;
        //返回新头节点
        return newhead;        
    }
};