递归搜索与回溯算法--递归（2）

递归搜索与回溯算法

反转链表

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例 1：

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输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例 2：

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输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例 3：

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输入：head = []
输出：[]

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

解法（递归）：

算法思路：

递归函数的含义：交给你⼀个链表的头指针，你帮我逆序之后，返回逆序后的头结点；
函数体：先把当前结点之后的链表逆序，逆序完之后，把当前结点添加到逆序后的链表后⾯即可；
递归出⼝：当前结点为空或者当前只有⼀个结点的时候，不⽤逆序，直接返回。

代码如下：

C++ 复制代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if(head==nullptr||head->next==nullptr)
        {
            return head;
        }
        ListNode*newHead=reverseList(head->next);
        head->next->next=head;
        head->next=nullptr;
        return newHead;
    }
    
};

两两交换链表中的节点

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：

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输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]

示例 2：

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输入：head = []
输出：[]

示例 3：

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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

解法（递归）：

算法思路：

递归函数的含义：交给你⼀个链表，将这个链表两两交换⼀下，然后返回交换后的头结点；
函数体：先去处理⼀下第⼆个结点往后的链表，然后再把当前的两个结点交换⼀下，连接上后⾯处理后的链表；
递归出⼝：当前结点为空或者当前只有⼀个结点的时候，不⽤交换，直接返回

代码如下：

C++ 复制代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if(head==nullptr||head->next==nullptr)
        {
            return head;
        }
        auto tmp=swapPairs(head->next->next);
        auto ret=head->next;
        head->next->next=head;
        head->next=tmp;
        return ret;
    }
};

POW(X,N)

实现 pow(x , n) ，即计算 x 的整数 n 次幂函数（即，xn ）。

示例 1：

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输入：x = 2.00000, n = 10
输出：1024.00000

示例 2：

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输入：x = 2.10000, n = 3
输出：9.26100

示例 3：

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输入：x = 2.00000, n = -2
输出：0.25000
解释：2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25

提示：

-100.0 < x < 100.0
-231 <= n <= 231-1
n 是一个整数
要么 x 不为零，要么 n > 0 。
-104 <= xn <= 104

解法（递归-快速幂）：

算法思路：

递归函数的含义：求出 x 的 n 次⽅是多少，然后返回；
函数体：先求出 x 的 n / 2 次⽅是多少，然后根据 n 的奇偶，得出 x 的 n 次⽅是多少；
递归出⼝：当 n 为 0 的时候，返回 1 即可。

代码如下：

C++ 复制代码

class Solution {
public:
    double myPow(double x, int n) {
        return n<0?1.0/pow(x,-(long long)n):pow(x,n);
    }

    double pow(double x,long long n)
    {
        if(n==0) return 1.0;
        double tmp=pow(x,n/2);
        return n%2==0?tmp*tmp:tmp*tmp*x;
    }
};

递归函数的含义：求出 x 的 n 次⽅是多少，然后返回；
函数体：先求出 x 的 n / 2 次⽅是多少，然后根据 n 的奇偶，得出 x 的 n 次⽅是多少；
递归出⼝：当 n 为 0 的时候，返回 1 即可。

代码如下：

C++ 复制代码

class Solution {
public:
    double myPow(double x, int n) {
        return n<0?1.0/pow(x,-(long long)n):pow(x,n);
    }

    double pow(double x,long long n)
    {
        if(n==0) return 1.0;
        double tmp=pow(x,n/2);
        return n%2==0?tmp*tmp:tmp*tmp*x;
    }
};