两两交换链表中的节点_双链表交换节点

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题目

  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]

算法思路

  该题需要我们把链表中的节点进行两两的交换，且必须要实际交换节点不能只是改变节点中的值。一次遍历完成两两交换，详细步骤如下，

1. 定义一个独立的节点用来统领所有节点，同时定义一个用于遍历的临时节点对象；
2. 使用临时定义的节点temp开始遍历，且遍历条件是节点temp的下一个slow节点和下一个的下一个fast节点都不为空。因为slow节点和fast节点就是我们即将会在循环体中要进行交换的两个节点，所以这两个节点必须不能为空；
3. 在将slow节点和fast节点进行交换之前，需要将temp的下一个节点指向fast，这样做的目的就是连接前后的已经交换后的节点；
4. 交换slow节点和fast节点的位置，同时将用于遍历的temp节点指定为slow节点，用于下一轮遍历。

编码

/**
 * 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; }
 * }
 */
class Solution{
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        if(Objects.isNull(head)){
            return null;
        }
        ListNode newNode = new ListNode(-1);
        newNode.next = head;
        ListNode temp = newNode;
        while(temp.next != null && temp.next.next != null){
            // 要被交换的节点一
            ListNode first = temp.next;
            // 要被交换的节点二
            ListNode second = temp.next.next;
            // 连接前后两个已经交换节点
            temp.next = second;
            // 交换节点
            first.next = second.next;
            second.next = first;
            // 指向下一个遍历节点
            temp = first;
        }
        return newNode.next;
    }
}
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复杂度分析

  只有一次遍历所以空间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。