两两交换链表中的节点|递归

两两交换链表中的节点

链表中每两两相邻的节点将其对调位置，涉及的主要操作位交换节。但需要注意初始位置的交换即返回值，以及奇数个节点的处理方法，这里给出两种方法，迭代和递归。其中递归又分为两种。

对应题目24. 两两交换链表中的节点💫

迭代法

同样的使用虚拟头节点进行操作，两个好处。一是可以方便最后的返回值即为头节点的next。二是方便交换起始两个节点。实现方式具体看代码。分析复杂度，对于时间复杂度需要遍历所有节点所以为\(O(N)\)；空间复杂度为\(O(1)\)。

ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode* dummy = new ListNode();
        dummy->next = head;
        ListNode* cur = dummy;
        while(cur->next != nullptr && 
            cur->next->next != nullptr) {
            //difine two temporary pointers to store the nodes after 'cur'. 
            ListNode* p = cur->next;
            ListNode* q = cur->next->next->next;
            //exchange those pointers.
            cur->next = cur->next->next;
            cur->next->next = p;
            cur->next->next->next = q;
            cur = cur->next->next;
        }
        return dummy->next;
}

递归

对于递归，这里有两种方法。一是由上面的迭代方法改过的，二是不带虚拟头节点的写法，但是总体思路不变。分析复杂度，时间复杂度一样为\(O(N)\)；空间复杂度取决于调用的栈空间所以也是\(O(N)\)。

// dummyHead
ListNode* swap(ListNode* cur) {
        if(cur->next == nullptr || cur->next->next == nullptr) {
            return cur->next;
        }
        ListNode* p = cur->next;
        ListNode* q = cur->next->next->next;
        cur->next = cur->next->next;
        cur->next->next = p;
        cur->next->next->next = q;
        swap(cur->next->next);
        return cur->next;
    }

ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode* dummy = new ListNode();
        dummy->next = head;
        return swap(dummy);
}

// no dummyHead
ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if(head == nullptr || head->next == nullptr) {
            return head;
        }
        ListNode* p = head->next;
        head->next = swapPairs(p->next);
        p->next = head;
        return p;
}