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【算法专题--链表】两两交换链表中的节点 -- 高频面试题(图文详解,小白一看就懂!!!)

2024/10/5 18:34:49 来源:https://blog.csdn.net/weixin_45031801/article/details/139907294  浏览:    关键词:【算法专题--链表】两两交换链表中的节点 -- 高频面试题(图文详解,小白一看就懂!!!)

目录

一、前言

二、题目描述 

三、解题方法

⭐双指针 -- 采用哨兵位头节点

🥝 什么是哨兵位头节点?

🍍 解题思路   

🍍 案例图解  

四、总结与提炼 

五、共勉  


一、前言

        两两交换链表中的节点 这道题,可以说是--链表专题--,最经典的一道题,也是在面试中频率最高的一道题目,通常在面试中,面试官可能会从多个方面考察这道题目,所以大家需要对这道题目非常熟悉哦!!
       本片博客就来详细的讲讲解一下 两两交换链表中的节点 的实现方法,让我们的面试变的更加顺利!!! 

二、题目描述 

题目链接:24. 两两交换链表中的节点 - 力扣(LeetCode)

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)。 

三、解题方法

⭐双指针 -- 采用哨兵位头节点

🥝 什么是哨兵位头节点?

首先,先来了解一下什么是  哨兵位---头节点 ?   

  • 它是一个附加的链表结点,该 结点 作为 第一个节点它的数据域不存储任何东西,只是为了操作的方便而引入的。
  • 也就是说,如果一个链表有哨兵节点的话,那么链表表的第一个元素应该是链表的第二个节点。

   哨兵位 --- 头节点的作用:  

  • 比如向链表中插入一个节点,对于没有哨兵位单链表当待插入的节点为链表的第一个节点,由于没有前驱,需要进行特殊处理,从而代码的复杂性增加 
  • 如果有哨兵位头节点,则第一个节点的处理方式与其它节点相同,可以统一进行处理

 🍍 解题思路   

  • 我们设置一个哨兵头节点 pre_head,初始时指向 pre_head ->head ,然后设置两个指针 pre 和 cur,初始时 pre 指向 pre_head,而 cur 指向 head
  • 接下来,我们遍历链表,每次需要交换 pre 后面的两个节点,因此我们先判断 cur 和 cur.next 是否为空,若不为空,则进行交换,否则终止循环。


🍍 案例图解  

  链表:【1,2,3,4】 

  • 创建 哨兵位头节点双指针开始遍历整个链表 

  •  开始 交换 节点 1、2 ,先把 1 指向 3

  • 再把 2 指向 1,进行交换

  •  再把 -1 指向 2,进行交换

  •  完成 第一次交换,双指针,向前移动,准备进行下一次交换

  •  重复,上述操作,进行 节点3、4 交换

  • cur ==nullptr循环结束 ,返回 pre_head->next 

复杂度分析 : 

  • 时间复杂度:O(n)     其中 n为链表长度。
  • 空间复杂度:O(1)    仅用到若干额外变量。

代码:

class Solution {
public:ListNode* swapPairs(ListNode* head) {// 创建一个哨兵位 头节点,并连接 原来的头节点ListNode* pre_head = new ListNode(-1,head);// 三指针 解法ListNode* pre = pre_head;ListNode* cur = head;//  cur != nullptr 表示偶数个节点  , cur->next!=nullptr 表示奇数个节点while(cur!=nullptr && cur->next!=nullptr){ListNode* nextnode = cur->next;// 开始翻转cur->next = nextnode->next;nextnode->next = cur;pre->next = nextnode;// 指针向后移动,准备下一次翻转pre = cur;cur = cur->next;}return pre_head->next;}
};

 四、总结与提炼 

       最后我们来总结一下本文所介绍的内容,本文讲解来一道力扣中有关 两两交换链表中的节点的题目,这道题目是校招笔试面试中有关链表章节非常高频的一道题目大家下去一定要自己再画画图,分析一下,把这段代码逻辑自己实现一遍,才能更好地掌握  

五、共勉  

       以下就是我对 两两交换链表中的节点 的理解,如果有不懂和发现问题的小伙伴,请在评论区说出来哦,同时我还会继续更新对 链表专题 的理解,请持续关注我哦!!!  

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