力扣HOT100(30)两两交换链表中的节点

链表的交换要注意 "链表不断链"。前驱和后继都要连着

迭代法(必学死磕!O (n) 时间,O (1) 空间)

1. 为什么必须用虚拟头节点?

因为交换后链表的头节点会变 ! 比如示例 1 中,原来的头是 1,交换后头变成了 2。如果不用虚拟头,你需要单独处理头节点的情况,非常容易出错。 用虚拟头节点的好处:统一所有节点的交换逻辑,不用单独处理头节点。


2. 核心思想

我们用一个指针p永远指向当前要交换的两个节点的前一个节点 。 每次只需要交换p后面的两个节点node1和node2,然后把p移动到node1,继续交换下一对,直到没有足够的节点可以交换为止。

3. 交换的固定 3 步(顺序绝对不能乱!)

交换前的结构:p → node1 → node2 → 后面的节点 我们要变成:p → node2 → node1 → 后面的节点

必须严格按照以下 3 步执行,否则会断链:

  1. p->next = node2:让 p 直接指向 node2
  2. node1->next = node2->next:让 node1 指向 node2 后面的节点(先把后面的链表接住,不然会丢)
  3. node2->next = node1:让 node2 指向 node1

⚠️ 关键:第二步必须先做,先把 node2 后面的链表存到 node1 的 next 里,不然 node2 的 next 改了之后,后面的链表就找不到了

cpp 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) {
        ListNode *head2;//中间量用来交换
        ListNode *dhead = new ListNode(-1,head);

        ListNode *p = dhead;

        //要保证后面至少有两个节点可以交换
        while(p->next->next!=nullptr && p->next!=nullptr){


            ListNode* node1 = p->next;//原来的节点1
            ListNode* node2 = p->next->next;//原来的节点2


            p->next = node2;//p的后继为2节点
            node1->next=node2->next;//1节点的下一个应该为原来2节点的下一个
            node2->next=node1;//2节点的下一个应为1一节点

            // prev-> 1 ->2 ->3

            //交换后: prev->2->1->3



         //p一开始为head的前驱,只要再让它等于node1,就可以表示是3的前驱了。            
         p = node1;
        }


        return dhead->next;

      

        
    }


    
};
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