题目简述
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)。
测试案例:
输入:head = [1,2,3,4]
输出:[2,1,4,3]
数据结构:
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
解法一(迭代)
主要思路
根据数据结构的next属性(指向下一个节点)。交换节点,要求不修改节点的val属性,则只能考虑交换节点的next属性。每次交换相邻节点,我们只需关注 待交换的两个相邻节点 和 这两个相邻节点的前一个节点(称之为前置节点,需要更新其指向的next节点,否则交换后的两个节点会与前面的链表断开)
考虑需要处理的场景(即设计测试场景)有:
(1)头节点与相邻节点的交换(不需考虑前置节点)
(2)链表中某节点与相邻节点的交换(需要考虑前置节点,更改其next属性)
(3)链表节点个数为奇数,即交换两相邻节点后只有单个节点(无需继续交换;包括链表本身只有一个节点的场景,无需交换)
(4)链表节点个数为偶数,即交换两相邻节点后没有其他节点了(无需继续交换)
(5)链表为空(无需交换)
因此,我们使用三个指针r、p、q分别指向待交换的两个相邻节点及前置节点,整体流程分为两大步骤:
1、交换两相邻节点p、q,并更新前置节点(如有)r链接的next节点
2、移动指针,按照r、p、q的顺序指向后续待更新的前置节点和待交换的两个相邻节点
需要注意,返回结果为新表头head,应该在交换开始之前指向预期交换后的新表头节点
代码示例
class Solution:
def swapPair