LeetCode链表篇：24.两两交换链表中的节点

一、题目

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

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。

示例:

给定 1->2->3->4, 你应该返回 2->1->4->3.

二、题解

2.1 递归

思路：

• 定义 first=head，second=head.next, 分别表示要交换的两个节点，每次递归负责交换一对节点；
• 下一次递归则是传递的是下一对需要交换的节点。若链表中还有节点，则继续递归。
• 交换了两个节点以后，返回 second 节点，因为它是交换后的新头节点。
• 在所有节点交换完成以后，我们返回交换后的头节点，实际上是原始链表的第二个节点。

时间复杂度：O(n)，其中 n 指的是链表的节点数量。

空间复杂度：O(n)，递归过程使用的堆栈空间。

class Solution:
    def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if not head or not head.next:
            return head

        first=head
        second=head.next

        # swap
        first.next=self.swapPairs(second.next)
        second.next=first

        return second

2.2 迭代

我们把链表分为两部分，即奇数节点为一部分，偶数节点为一部分，first 指的是交换节点中的前面的节点，second 指的是要交换节点中的后面的节点。完成 first 和 second 的交换后，我们再用一个 prev 节点 记录 first 的前驱节点。

思路：

• first 和 second 分别遍历奇数节点和偶数节点；

• 交换两个节点，同时需要更新 prev.next 指向交换后的头节点：

  prev.next = second
  first.next = second.next
  second.next = first
  

• 重新初始化 prev 节点和 head 节点的位置，然后迭代交换，直到交换完成。

时间复杂度：O(n)，其中 n 指的是链表的节点数量。

空间复杂度：O(1)。

class Solution:
    def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode:
        dummy=ListNode(-1)
        dummy.next=head
        pre=dummy

        while head and head.next:
            first=head
            second=head.next

            # swap
            prev.next=second
            first.next=second.next
            second.next=first

            # Reinitializing the head and prev for next swap
            prev=first
            head=first.next

        return dummy.next