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一、前言

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二、简介和示例

简介

给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。

链表数据结构

public class ListNode {
    public int val;
    public ListNode next;

    public ListNode() {
    }

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

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

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

三、解题

思路分析

这个题的思路有两种，一种是使用递归来做，一种是使用虚拟头节点来做，我使用的是虚拟头节点方法

首先，我们假设链表结构如图所示

我们需要两两交换链表中的节点，变成如图所示的结构

这边我们使用虚拟头节点的方式，为该链表创建一个头节点，不然的话没有指针指向第一个节点，不好去操作

我们要进行的操作如下：

将节点2放置到节点1的位置
节点1的 next指向后面不变的节点3地址
节点2的 next指向节点1

代码实现

方法入参是 ListNode head

首先我们新建一个虚拟节点, 并将其指向我们的链表 head，同时返回的时候注意不要直接返回

ListNode dummyNode = new ListNode(0);
dummNode.next = head;
...
return dummNode.next;

设置一个我们要对其进行修改的链表

ListNode prev = dumm

接下来就要对我们的链表进行循环操作，去对节点进行位置交换

但是这里有一个地方需要注意，那就是循环的中止条件，如下图所示，进行第三次循环的时候链表只剩下一位，不能够进行两两交换了，那肯定要中止循环了，这个时候的判断条件是 链表.next.next ！= null，但是这是基于我们的链表节点是单数的情况下，如果是偶数的情况下，我们循环的终止条件应该是 链表.next != null，而且这两个条件的执行顺序也要注意，应该是 链表.next != null 在前，因为 链表为null 的情况下 链表.next.next会报空指针异常

具体代码如下：

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

}

在循环内具体的操作：

缓存后面不变的节点3
缓存1节点
prev.next更改为2节点
1节点.next = 3节点
2节点.next = 1节点
将prev跟改为还未交换位置的节点
具体代码如下所示

// 缓存不变的链表信息（只动两个节点进行位置交换， 将两个节点之后的节点缓存下来）
ListNode temp = prev.next.next.next;
// 缓存第一个节点信息（先将第二个节点的位置放到第一个节点的位置上， 第一个节点就没有了节点信息）
ListNode temp1 = prev.next;
// 将第二个节点提取到第一个节点的位置
prev.next = prev.next.next;
// 将不变的链表放置到 原第一个节点后面
temp1.next = temp;
// 将原第一个节点放置到现第二个节点的位置
prev.next.next = temp1;
// 链表移动两位
prev = prev.next.next;

四、代码展示

public static ListNode swapPairs(ListNode head) {
    // 设置虚拟头节点
    ListNode dummyNode = new ListNode(0);
    dummyNode.next = head;
    ListNode prev = dummyNode;
    // 先进行下一个节点的判断， 在进行下下个节点的判断， 避免空指针异常
    while (prev.next != null && prev.next.next != null) {
        // 缓存不变的链表信息（只动两个节点进行位置交换， 将两个节点之后的节点缓存下来）
        ListNode temp = prev.next.next.next;
        // 缓存第一个节点信息（先将第二个节点的位置放到第一个节点的位置上， 第一个节点就没有了节点信息）
        ListNode temp1 = prev.next;
        // 将第二个节点提取到第一个节点的位置
        prev.next = prev.next.next;
        // 将不变的链表放置到 原第一个节点后面
        temp1.next = temp;
        // 将原第一个节点放置到现第二个节点的位置
        prev.next.next = temp1;
        // 链表移动两位
        prev = prev.next.next;
    }
    return dummyNode.next;
}

五、提交代码

本文内容到此结束了

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「日更刷题」24. 两两交换链表中的节点