力扣 024. 两两交换链表中的节点

文章目录

• 题目链接
• 源代码 github 地址
• 1、题目要求
• 2、思路分析 - 单指针以及两个临时指针
• 2.1 整个流程图示 参考 代码随想录
• 3、执行代码 - Java
• 4、问题反思
• 5、小结

题目链接

https://leetcode-cn.com/problems/swap-nodes-in-pairs/

源代码 github 地址

https://github.com/YIMEng-0/DataStructure

1、题目要求

给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表;
你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换;

2、思路分析 - 单指针以及两个临时指针

使用虚拟头结点的思路进行解决；

1、脑海中出现一个带有虚拟头结点的链表；
2、让虚拟头结点的 next 指向链表头部结点，也就是 dummyHead.next = head；
3、创建需要使用的指针 cur 指向虚拟头结点，也就是：ListNode cur = dummmyHead;

4、创建两个临时的结点用来保存，temp = cur.next 以及 temp1 = cur.next.next.next；
当 cur.next != null && cur.next.next != null 的时候执行下面的代码

5、cur.next = cur.next.next;
6、cur.next.next = temp;
7、cur.next.next.next = temp1;
8、cur = cur.next.next

完成了链表的交换操作，退出来循环；

9、返回虚拟头结点的 next

2.1 整个流程图示 参考 代码随想录

经过下面的三个步骤，使用指针进行操作，可以完成链表的操作；
图里面的三个步骤对应下面的三行代码；
步骤一、cur.next = cur.next.next;
步骤二、cur.next.next = temp;
步骤三、cur.next.next.next = temp1;

https://programmercarl.com/0024.两两交换链表中的节点.html#_24-两两交换链表中的节点

3、执行代码 - Java

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public 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 class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        // 设置虚拟头结点
        ListNode dummmyHead = new ListNode(0);

        ListNode cur = dummmyHead;
        dummmyHead.next = head;


        while(cur.next != null && cur.next.next != null) {
            ListNode temp = cur.next;
            ListNode temp1 = cur.next.next.next;
            temp = cur.next;
            temp1 = cur.next.next.next;
            
            // 进行第一步的链接，第一个元素，链接到第二个元素
            cur.next = cur.next.next;

            // 第二步链接，第二个元素链接到第一个元素
            cur.next.next = temp;

            // 第三步的链接，第一个元素链接到第三个元素
            cur.next.next.next = temp1;

            cur = cur.next.next;
        }

        return dummmyHead.next;
    }
}

4、问题反思

1、为什么使用虚拟头结点？
这样子可以不用单独的考虑头结点与其他结点的不同之处，可以做到统一处理；

2、关于 cur.next 的理解
cur.next 保存了下一个结点的地址，但是这个地址值保存在当前结点上面的；
上面的代码有的结点使用了 三次 next ，其实是虚拟结点的next ，真实第一个结点的 next ，真实第二个结点的 next； 不是真实第三个结点；小心这个地方容易晕针，因为指针有点多；

4、关于程序中指针地址的更新问题；
在第一步的时候，cur.next = cur.next.next;
下面第二部操作的时候，cur.next.next,是图中 结点2 的 next 不是 结点 1 的 next

4、关于返回值
返回的是调整好的链表的头结点，是不需要虚拟头结点的，否则在力扣题目中是无法通过的；一般在力扣中的是返回链表的头结点；

5、小结

这个题目使用了一个指针加上两个临时指针的形式，通过对于链表的操作，实现了相邻的两个元素实现了交换，除此之外，这个题目可以使用递归的方式进行求解；