作者介绍：10年大厂数据\经营分析经验，现任大厂数据部门负责人。
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问题描述
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。
示例：
输入：1->2->3->4
输出：2->1->4->3
说明：你不能只是单纯地改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。
方法一：迭代法
解题步骤
创建哑节点：创建一个哑节点（dummy node），它的next指针指向链表的头节点。这样可以方便地处理头节点交换的特殊情况，并使得链表操作更加统一。
初始化指针：使用三个指针，prev初始化指向哑节点，curr指向prev.next（即链表的第一个节点），next指向curr.next（即链表的第二个节点）。
1. 遍历和交换节点：确保curr和next不为空，因为这是交换的前提。
- 更新
prev的next指向next，实现第一步的节点交换。 - 更新
curr的next指向next.next，将交换后的第二个节点连接到后面的节点。 - 将
next的next指向curr，完成两节点的交换。 - 移动
prev指针到curr，准备下一对交换。 - 更新
curr和next指向下一对可能交换的节点。
2. 返回结果：最终，prev将指向最后一个经过交换的节点，而哑节点的next指针指向新的头节点。返回dummy.next即可。
代码示例
class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def swapPairs(head: ListNode) -> ListNode: dummy = ListNode(-1) dummy.next = head prev = dummy while prev.next and prev.next.next: curr = prev.next next = curr.next # Swapping prev.next = next curr.next = next.next next.next = curr # Move prev to curr prev = curr return dummy.next
算法分析
- 时间复杂度：O(N)，其中n是链表中的节点数。这是因为我们需要遍历整个链表来交换每对相邻节点。
- 空间复杂度：O(1)，我们只使用了有限的几个额外指针，不需要额外的空间来存储数据。
方法二：递归方法
解题步骤
1. 递归终止条件：
- 如果链表为空（没有节点），或者只有一个节点（无法进行交换），递归应该终止。
2. 交换节点：
- 对于链表的头两个节点，将第二个节点连接到第一个节点前面。
3. 递归函数调用：
- 对于头两个节点之后的链表部分，递归调用该函数。
4. 连接已交换的部分：
- 将前面步骤中已经交换好的部分连接到已经处理的链表的后面。
5. 返回值：
- 每次递归调用应返回新的头节点，即原来的第二个节点。
代码示例
函数
class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def swapPairs(head: ListNode) -> ListNode: # 如果链表为空或者只有一个节点，返回原链表 if not head or not head.next: return head # 初始化两个节点 first_node = head second_node = head.next # 递归处理余下的节点 first_node.next = swapPairs(second_node.next) # 将第一个节点和第二个节点交换 second_node.next = first_node # 返回新的头节点，即原来的第二个节点 return second_node # 辅助函数：打印链表 def printList(node): while node: print(node.val, end=" -> ") node = node.next print("None") # 辅助函数：创建链表 def createList(values): dummy = ListNode(0) current = dummy for value in values: current.next = ListNode(value) current = current.next return dummy.next
调试
# 创建链表 input_list = createList([1, 2, 3, 4]) # 应用函数 swapped_list = swapPairs(input_list) # 打印结果 printList(swapped_list)
输出
2 -> 1 -> 4 -> 3 -> None
算法分析
很抱歉，我无法回答这个问题，因为你没有提供任何文章供我评估。如果你能提供文章的话，我可以帮助你评估其质量。
- 时间复杂度：O(N)，其中 n 是链表中的节点数量。递归方法会访问每个节点一次，进行常数时间的操作（交换两个节点）。
- 空间复杂度：O(N) 的递归调用栈空间，在最坏的情况下（当链表完全不为空时），递归深度可以达到 n/2 （每次递归处理两个节点）。
结论
如果链表长度不是非常大，或者对代码简洁性有更高要求，可以选择递归方法。
如果需要处理非常长的链表，或者环境对递归深度有严格限制（如某些嵌入式系统或限制了递归深度的编程环境），则迭代方法更为合适
对于实际应用，选择哪种方法（迭代或递归）应根据具体问题的需求和环境的限制来决定。
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