LeetCode.24两两交换链表中的节点
1.问题描述
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)。
示例 1:
输入:head = [1,2,3,4]
输出:[2,1,4,3]
示例 2:
输入:head = []
输出:[]
示例 3:
输入:head = [1]
输出:[1]
提示:
- 链表中节点的数目在范围
[0, 100]
内 0 <= Node.val <= 100
2.解题思路
同样设置虚拟头结点,接下来就是交换相邻两个元素了,此时一定要画图,不画图,操作多个指针很容易乱,而且要操作的先后顺序
初始时,cur指向虚拟头结点,然后进行如下三步:
操作之后,链表如下:
看这个可能就更直观一些了:
切记要记录临时节点,因为如果不记录,某一步操作之后将会影响接下来的操作。
c
ListNode* tmp = cur->next; // 记录临时节点
ListNode* tmp1 = cur->next->next->next; // 记录临时节点
3.代码
C++:
c
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
// 定义链表节点结构
struct ListNode {
int val; // 节点存储的值
ListNode* next; // 指向下一个节点的指针
ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} // 构造函数
};
class Solution {
public:
ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
ListNode* dummyHead = new ListNode(0); // 设置一个虚拟头结点
dummyHead->next = head; // 将虚拟头结点指向head,这样方便后面做删除操作
ListNode* cur = dummyHead;
while(cur->next != nullptr && cur->next->next != nullptr) {
ListNode* tmp = cur->next; // 记录临时节点
ListNode* tmp1 = cur->next->next->next; // 记录临时节点
cur->next = cur->next->next; // 步骤一
cur->next->next = tmp; // 步骤二
cur->next->next->next = tmp1; // 步骤三
cur = cur->next->next; // cur移动两位,准备下一轮交换
}
return dummyHead->next;
}
};
// 根据一个整数数组创建链表
ListNode* createList(vector<int>& nums) {
ListNode* head = NULL;
ListNode* current = NULL;
for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
if (head == NULL) {
head = new ListNode(nums[i]);
current = head;
} else {
current->next = new ListNode(nums[i]);
current = current->next;
}
}
return head;
}
// 打印链表中的元素
void printList(ListNode* head) {
ListNode* cur = head; // 当前节点指针
while(cur) {
cout << cur->val << " "; // 打印当前节点值
cur = cur->next; // 移动到下一个节点
}
cout << endl; // 打印换行符
}
// 主函数
int main() {
vector<int> nums; // 存储用户输入的整数数组
int num; // 用户输入的单个整数
// 提示用户输入,以0结束
cout << "Enter numbers for the list (0 to end): ";
while (cin >> num && num != 0) {
nums.push_back(num); // 将输入的数字添加到数组中
}
// 创建链表
ListNode* head = createList(nums);
// 打印交换前的链表
cout << "Before reverse: ";
printList(head);
// 创建Solution类实例,并交换
Solution sol;
ListNode* newHead = sol.swapPairs(head);
// 打印交换后的链表
cout << "After reverse: ";
printList(newHead);
return 0; // 程序正常结束
}
python:
py
class Solution:
def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode:
dummy_head = ListNode(next=head)
current = dummy_head
# 必须有cur的下一个和下下个才能交换,否则说明已经交换结束了
while current.next and current.next.next:
temp = current.next # 防止节点修改
temp1 = current.next.next.next
current.next = current.next.next
current.next.next = temp
temp.next = temp1
current = current.next.next
return dummy_head.next