java练习（44）

ps:题目来自力扣

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）。

复制代码

// 定义链表节点类，每个节点包含一个整数值 val 和一个指向下一个节点的引用 next
class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode() {}
    ListNode(int val) { this.val = val; }
    ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
}

class Solution {
    /**
     * 该方法用于两两交换链表中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点
     * @param head 原始链表的头节点
     * @return 交换后链表的头节点
     */
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        // 递归终止条件：如果链表为空或者链表只有一个节点，无法进行交换，直接返回原链表头节点
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }

        // 记录当前两个相邻节点中的第二个节点，交换后它将成为新的头节点
        ListNode newHead = head.next;

        // 递归调用 swapPairs 方法处理剩余的链表节点
        // 对于当前的两个相邻节点，head 是第一个，newHead 是第二个，newHead.next 是剩余链表的头节点
        // 递归处理剩余链表后，将 head 的 next 指针指向处理后的剩余链表的头节点
        head.next = swapPairs(newHead.next);

        // 完成当前两个相邻节点的交换，将 newHead 的 next 指针指向 head
        newHead.next = head;

        // 返回交换后当前这一组节点的新头节点，也就是原本的第二个节点 newHead
        return newHead;
    }
}

代码解释

本题要求两两交换链表中相邻的节点，并且不能修改节点内部的值，只能进行节点交换。我们可以使用迭代的方法，借助虚拟头节点来简化操作。

具体步骤

创建虚拟头节点 ：
- 创建一个值为 0 的虚拟头节点 dummy，其 next 指针指向原链表的头节点 head。这样做是为了方便处理头节点交换的情况，避免单独处理头节点交换的特殊逻辑。
初始化指针 ：
- 定义指针 prev 并将其初始化为虚拟头节点 dummy，prev 用于记录要交换的两个节点的前一个节点。
循环进行节点交换 ：
- 使用 while 循环，只要 prev 后面至少还有两个节点（即 prev.next != null && prev.next.next != null），就继续进行交换操作。
- 在每次循环中：
  - 定义 first 指向要交换的第一个节点（prev.next），second 指向要交换的第二个节点（prev.next.next）。
  - 进行节点交换操作：
    - 将 prev 的 next 指针指向 second。
    - 将 first 的 next 指针指向 second 的下一个节点。
    - 将 second 的 next 指针指向 first。
  - 更新 prev 指针，将其指向 first，以便处理下一组要交换的节点。
返回结果 ：
- 当循环结束后，返回虚拟头节点 dummy 的下一个节点，即交换后链表的头节点。