【leetcode】两两交换链表中的节点 c++ python_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

题目描述：
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）。

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

c++代码（非递归）：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    //非递归解法
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) { 
        if(head==nullptr||head->next==nullptr)return head;
        ListNode* newhead = new ListNode(-1,head);
        ListNode* temp = newhead;
        ListNode* newnext = newhead;
        ListNode* newbehind = head;
        while(temp->next!=nullptr&&temp->next->next!=nullptr){
            newnext = temp->next;
            newbehind = temp->next->next;
            temp->next = newbehind;
            newnext->next = newbehind->next; //！让newnext的下一个指向和newbehind一样，保证后面部分的链表不变
            newbehind->next = newnext;
            temp = newnext;
        }
        return newhead->next;
    }
};
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1.首先声明newhead作为虚头节点，指向head，用newhead->next记录变化后的head。再声明temp，初始化temp=newhead，用temp来遍历链表。

2.用temp遍历链表，当temp不满足其后面还有两个非空节点时，结束遍历；若满足，则执行交换操作：

【要两两交换，每次变化只涉及3个节点，当前节点a，和a后面两个要交换顺序的节点b和c（a->b->c变成a->c->b），下一轮变化时，让a等于b，再从这里开始新的交换】

首先用newnext记录要后移的节点，newbehind记录要前移的节点。如：1->2->3->4中，newnext为2，newbehind为1，newnext为4，newbehind为3。

然后更新节点间的next关系。
（1）更新temp->next，前移节点：temp->next = newbehind;
（2）更新newnext->next，使其指向原先newbehind后面的节点，如1->2->3->4中，newnext->next应该更新为指向3：newnext->next = newbehind->next；
（3）更新newbehind->next，后移节点：newbehind->next = newnext;

然后移动temp，开启下一轮的变化：temp = newnext

3.最后通过temp已经修改了链表，使得newhead后面指向的是新的链表，只需return newhead->next

c++代码（递归）：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    //递归解法
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) { 
        //递归终止条件：当当前节点为空，或当前节点后面只有一个节点时不再执行变换操作，直接return
        if(head==nullptr||head->next==nullptr)return head; 
        ListNode* nextnode = head->next;
        head->next = swapPairs(head->next->next);
        nextnode->next = head;
        return nextnode;
    }
};
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python代码（非递归）：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution(object):
    def swapPairs(self, head):
        if head == None or head.next == None:
            return head
        newhead = ListNode(-1,head) #新虚头节点
        temp = newhead #用于遍历链表
        while temp.next != None and temp.next.next != None:
            #当前节点后面两个要交换的节点
            newnext = temp.next
            newbehind =  newnext.next
            #执行交换
            temp.next = newbehind
            newnext.next = newbehind.next
            newbehind.next = newnext
            #更新当前节点
            temp = newnext
        #返回虚节点后面的第一个节点，即为修改后的链表的头节点
        return newhead.next
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（python里空是None，不是NULL）

（== None ,!= None 和 is None, is not None 都可以）

注意：
（1）a->x->y->b，交换两个节点x和y：让a指向y，让x指向b，再让y指向x。
（2）返回修改链表后的新头节点：先创建虚头节点newhead指向原链表头节点，再创建新的头节点temp（temp=head）用于遍历和修改链表中的节点，最后返回newhead->next即为修改后链表的头节点。