找工作刷题记录_004两两交换链表中的节点

链表相邻节点两两交换问题
博客聚焦于链表操作问题,要求对给定链表中相邻节点进行两两交换,且不能仅改变节点内部值,需实际进行节点交换,并给出了示例。

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。

你不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际的进行节点交换。

 

示例:

给定 1->2->3->4, 你应该返回 2->1->4->3.递归做法:每层递归交换head和head.next两个节点,首先先递归进入后面的链表,将后面递归返回的head取出接在当前两个已经交换的节点后面,然后递归层结束时返回交换后两个节点中的前面一个节点。(被链表逼风的一下午。。还是有点没有看懂在说什么。。先记录着。。)
class Solution:
    def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if head == None or head.next == None:
            return head
        else:
            next = head.next
            temp = self.swapPairs(next.next)
            next.next = head
            head.next = temp
            return next

 

### 两两交换链中的节点算法实现 在解决两两交换链中的节点时,可以采用递归或迭代的方法。以下是两种方法的详细说明和代码实现。 #### 方法一:递归法 递归方法的核心思想是将链分为当前需要交换的两个节点和剩余链两部分。首先判断链是否为空或只有一个节点,如果是,则直接返回头节点。然后递归调用 `swapPairs` 函数处理剩余的节点,并更新指针关系[^2]。 ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next class Solution: def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode: # 如果链为空或只有一个节点,直接返回 if not head or not head.next: return head # 获取当前节点的下一个节点 p = head.next # 递归调用处理剩余节点 head.next = self.swapPairs(p.next) # 将 p 的 next 指向当前节点 p.next = head # 返回新的头节点 p return p ``` #### 方法二:迭代法 迭代方法通过引入一个虚拟头节点(dummy node)来简化指针操作。使用一个临时指针 `temp` 遍历链,每次交换 `temp.next` 和 `temp.next.next` 两个节点,并更新指针关系[^4]。 ```python class Solution: def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode: # 创建虚拟头节点 dummy = ListNode(0) dummy.next = head # 使用 temp 指针遍历链 temp = dummy while temp.next and temp.next.next: # 定义需要交换的两个节点 node1 = temp.next node2 = temp.next.next # 更新指针关系 temp.next = node2 node1.next = node2.next node2.next = node1 # 移动 temp 指针到下一个待交换的节点前 temp = node1 # 返回新的头节点 return dummy.next ``` ### 算法复杂度分析 - **时间复杂度**:无论是递归还是迭代方法,都需要遍历整个链,因此时间复杂度为 O(n),其中 n 是链节点数。 - **空间复杂度**: - 递归方法的空间复杂度为 O(n),因为递归调用会占用栈空间。 - 迭代方法的空间复杂度为 O(1),因为它只使用了常数个额外变量。 ### 注意事项 在实现过程中,需要注意边界条件的处理,例如链为空或只有一个节点的情况。此外,在交换节点时,确保正确更新指针关系,避免出现断链或死循环的问[^3]。
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