Leecode刷题之路第24天之两两交换链表中的节点

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题目出处

24-两两交换链表中的节点-题目出处

题目描述

24-两两交换链表中的节点-题目描述

个人解法

思路:

todo

代码示例:(Java)

todo

复杂度分析

todo

官方解法

24-两两交换链表中的节点-官方解法

方法1:递归

思路:

可以通过递归的方式实现两两交换链表中的节点。

递归的终止条件是链表中没有节点,或者链表中只有一个节点,此时无法进行交换。

如果链表中至少有两个节点,则在两两交换链表中的节点之后,原始链表的头节点变成新的链表的第二个节点,原始链表的第二个节点变成新的链表的头节点。链表中的其余节点的两两交换可以递归地实现。在对链表中的其余节点递归地两两交换之后,更新节点之间的指针关系,即可完成整个链表的两两交换。

用 head 表示原始链表的头节点,新的链表的第二个节点,用 newHead 表示新的链表的头节点,原始链表的第二个节点,则原始链表中的其余节点的头节点是 newHead.next。令 head.next = swapPairs(newHead.next),表示将其余节点进行两两交换,交换后的新的头节点为 head 的下一个节点。然后令 newHead.next = head,即完成了所有节点的交换。最后返回新的链表的头节点 newHead。

代码示例:(Java)

public class Solution1 {
    @Data
    public static class ListNode {
        int val;
        ListNode next;

        ListNode() {
        }

        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }

        ListNode(int val, ListNode next) {
            this.val = val;
            this.next = next;
        }
    }

    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        ListNode newHead = head.next;
        head.next = swapPairs(newHead.next);
        newHead.next = head;
        return newHead;
    }


}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是链表的节点数量。需要对每个节点进行更新指针的操作。
  • 空间复杂度:O(n),其中 n 是链表的节点数量。空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间。

方法2:迭代

思路:

也可以通过迭代的方式实现两两交换链表中的节点。

创建哑结点 dummyHead,令 dummyHead.next = head。令 temp 表示当前到达的节点,初始时 temp = dummyHead。每次需要交换 temp 后面的两个节点。

如果 temp 的后面没有节点或者只有一个节点,则没有更多的节点需要交换,因此结束交换。否则,获得 temp 后面的两个节点 node1 和 node2,通过更新节点的指针关系实现两两交换节点。

具体而言,交换之前的节点关系是 temp -> node1 -> node2,交换之后的节点关系要变成 temp -> node2 -> node1,因此需要进行如下操作。

temp.next = node2
node1.next = node2.next
node2.next = node1
完成上述操作之后,节点关系即变成 temp -> node2 -> node1。再令 temp = node1,对链表中的其余节点进行两两交换,直到全部节点都被两两交换。

两两交换链表中的节点之后,新的链表的头节点是 dummyHead.next,返回新的链表的头节点即可。


24-两两交换链表中的节点-迭代解法-思路

代码示例:(Java)

public class Solution2 {
    @Data
    public static class ListNode {
        int val;
        ListNode next;

        ListNode() {
        }

        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }

        ListNode(int val, ListNode next) {
            this.val = val;
            this.next = next;
        }
    }

    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        ListNode dummyHead = new ListNode(0);
        dummyHead.next = head;
        ListNode temp = dummyHead;
        while (temp.next != null && temp.next.next != null) {
            ListNode node1 = temp.next;
            ListNode node2 = temp.next.next;
            temp.next = node2;
            node1.next = node2.next;
            node2.next = node1;
            temp = node1;
        }
        return dummyHead.next;
    }


}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是链表的节点数量。需要对每个节点进行更新指针的操作。
  • 空间复杂度:O(1)。

考察知识点

收获

Gitee源码位置

24-两两交换链表中的节点-源码

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