leetCode---兩兩交換鏈表中的節點

                           兩兩交換鏈表中的節點

給定一個鏈表，兩兩交換其中相鄰的節點，並返回交換後的鏈表。

你不能只是單純的改變節點內部的值，而是需要實際的進行節點交換。

示例:

給定 1->2->3->4, 你應該返回 2->1->4->3.

思路

方法一：遞歸

算法：

從鏈表的頭節點 head 開始遞歸。
每次遞歸都負責交換一對節點。由 firstNode 和 secondNode 表示要交換的兩個節點。
下一次遞歸則是傳遞的是下一對需要交換的節點。若鏈表中還有節點，則繼續遞歸。
交換了兩個節點以後，返回 secondNode，因爲它是交換後的新頭。
在所有節點交換完成以後，我們返回交換後的頭，實際上是原始鏈表的第二個節點。

複雜度分析

• 時間複雜度：O(N)O(N)，其中 NN 指的是鏈表的節點數量。
• 空間複雜度：O(N)O(N)，遞歸過程使用的堆棧空間。

代碼

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        if(head==null||head.next==null)
                    return head;
                ListNode ans=head.next;
                ListNode temp=swapPairs(head.next.next);
                ans.next=head;
                head.next=temp;
                return ans;
    }
}

方法二：迭代

我們把鏈表分爲兩部分，即奇數節點爲一部分，偶數節點爲一部分，A 指的是交換節點中的前面的節點，B 指的是要交換節點中的後面的節點。在完成它們的交換，我們還得用 prevNode 記錄 A 的前驅節點。

算法：

1. firstNode（即 A） 和 secondNode（即 B） 分別遍歷偶數節點和奇數節點，即兩步看作一步。
2. 交換兩個節點：

 firstNode.next = secondNode.next
 secondNode.next = firstNode

3 還需要更新 prevNode.next 指向交換後的頭。

prevNode.next = secondNode

4  迭代完成後得到最終的交換結果。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {

        // Dummy node acts as the prevNode for the head node
        // of the list and hence stores pointer to the head node.
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;

        ListNode prevNode = dummy;

        while ((head != null) && (head.next != null)) {

            // Nodes to be swapped
            ListNode firstNode = head;
            ListNode secondNode = head.next;

            // Swapping
            prevNode.next = secondNode;
            firstNode.next = secondNode.next;
            secondNode.next = firstNode;

            // Reinitializing the head and prevNode for next swap
            prevNode = firstNode;
            head = firstNode.next; // jump
        }

        // Return the new head node.
        return dummy.next;
    }
}

主方法

 

public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;
    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}

public static void main(String[] args) {
        ListNode pHead = new ListNode(1);
        ListNode pHead1 = new ListNode(2);
        ListNode pHead2 = new ListNode(3);
        ListNode pHead3 = new ListNode(4);

        pHead.next = pHead1;
        pHead1.next =pHead2;
        pHead2.next =pHead3;

        ListNode newpHead = swapPairs(pHead);
        while (newpHead != null) {
            System.out.println(newpHead.val);
            newpHead = newpHead.next;
        }
    }