链表相关题目

题目 1 ：反转一个单链表。

描述：示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL

输出: 5->4->3->2->1->NULL

方法一：迭代

假设链表为 1→2→3→∅，我们想要把它改成 ∅←1←2←3。

在遍历链表时，将当前节点的 next 指针改为指向前一个节点。由于节点没有引用其前一个节点，因此必须事先存储其前一个节点。在更改引用之前，还需要存储后一个节点。最后返回新的头引用。

public ListNode reverseList(ListNode head){
        ListNode prev = null;
        ListNode curr = head;
        while (curr != null){
            ListNode next = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = next;
        }
        return prev;
    }

方法二：递归

//     递归 我们希望 Nk +1 的下一个节点指向 Nk 所以 nk.next.next = nk
//     需要注意 n1.next = null ，如果忽略，链表中可能产生环

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

题目 2：两两交换链表中的节点

描述：

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 1：

输入：head = [1,2,3,4] 输出：[2,1,4,3] 示例 2：

输入：head = [] 输出：[] 示例 3：

输入：head = [1] 输出：[1]

提示：

链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内 0 <= Node.val <= 100

方法一：递归

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。

/**
 * 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 ListNode swapPairs(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) return head; // 结束条件

        ListNode newHead = head.next; // 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
        head.next = swapPairs(newHead.next); // 交换所有的节点
        newHead.next = head; // 交换后的新的头节点为 head 的下一个节点
        return newHead;
    }

方法二：迭代

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。

    // 迭代
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        // 创建一个哑结点
        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;
    }

高频面试算法典型题 - 03 反转链表/两两交换