【算法专题--链表】两两交换链表中的节点 -- 高频面试题(图文详解,小白一看就懂!!!)

目录

一、前言

二、题目描述

三、解题方法

[⭐双指针 -- 采用哨兵位头节点](#⭐双指针 -- 采用哨兵位头节点)

[🥝 什么是哨兵位头节点?](#🥝 什么是哨兵位头节点?)

[🍍 解题思路](#🍍 解题思路)

[🍍 案例图解](#🍍 案例图解)

四、总结与提炼

五、共勉


一、前言

两两交换链表中的节点 这道题,可以说是--链表专题--,最经典的一道题,也是在面试中频率最高的一道题目,通常在面试中,面试官可能会从多个方面考察这道题目,所以大家需要对这道题目非常熟悉哦!!
本片博客就来详细的讲讲解一下 两两交换链表中的节点 的实现方法,让我们的面试变的更加顺利!!!

二、题目描述

题目链接:24. 两两交换链表中的节点 - 力扣(LeetCode)

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)。

三、解题方法

⭐双指针 -- 采用哨兵位头节点

🥝 什么是哨兵位头节点?

首先,先来了解一下什么是 哨兵位---头节点

  • 它是一个附加的链表结点,该 结点 作为 第一个节点,它的数据域不存储任何东西,只是为了操作的方便而引入的。
  • 也就是说,如果一个链表有哨兵节点的话 ,那么链表表的第一个元素应该是链表的第二个节点。

哨兵位 --- 头节点的作用:

  • 比如向链表中插入一个节点,对于没有哨兵位单链表当待插入的节点为链表的第一个节点,由于没有前驱,需要进行特殊处理,从而代码的复杂性增加。
  • 如果有哨兵位头节点,则第一个节点的处理方式与其它节点相同,可以统一进行处理

🍍 解题思路

  • 我们设置一个哨兵头节点 pre_head,初始时指向 pre_head ->head ,然后设置两个指针 precur,初始时 pre 指向 pre_head,而 cur 指向 head
  • 接下来,我们遍历链表,每次需要交换 pre 后面的两个节点,因此我们先判断 cur 和 cur.next 是否为空,若不为空,则进行交换,否则终止循环。

🍍 案例图解

链表:****【1,2,3,4】

  • 创建 哨兵位头节点双指针开始遍历整个链表
  • 开始 交换 节点 1、2 ,先把 1 指向 3
  • **再把 2 指向 1,**进行交换
  • 再**把 -1 指向 2,**进行交换
  • 完成 第一次交换,双指针,向前移动,准备进行下一次交换
  • 重复,上述操作,进行 节点3、4 交换
  • cur ==nullptr循环结束 ,返回 pre_head->next

复杂度分析 :

  • **时间复杂度:**O(n) 其中 n为链表长度。
  • **空间复杂度:**O(1) 仅用到若干额外变量。

代码:

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) 
    {
        // 创建一个哨兵位 头节点,并连接 原来的头节点
        ListNode* pre_head = new ListNode(-1,head);
        // 三指针 解法
        ListNode* pre = pre_head;
        ListNode* cur = head;

        //  cur != nullptr 表示偶数个节点  , cur->next!=nullptr 表示奇数个节点
        while(cur!=nullptr && cur->next!=nullptr)
        {
            ListNode* nextnode = cur->next;

            // 开始翻转
            cur->next = nextnode->next;
            nextnode->next = cur;
            pre->next = nextnode;
            // 指针向后移动,准备下一次翻转
            pre = cur;
            cur = cur->next;
        }
        return pre_head->next;

    }
};

四、总结与提炼

最后我们来总结一下本文所介绍的内容,本文讲解来一道力扣中有关 两两交换链表中的节点的题目,这道题目是校招笔试面试中有关链表章节非常高频的一道题目,大家下去一定要自己再画画图,分析一下,把这段代码逻辑自己实现一遍,才能更好地掌握

五、共勉

以下就是我对 两两交换链表中的节点 的理解,如果有不懂和发现问题的小伙伴,请在评论区说出来哦,同时我还会继续更新对 链表专题 的理解,请持续关注我哦!!!

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