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前言:这个专栏主要讲述递归递归、搜索与回溯算法,所以下面题目主要也是这些算法做的
我讲述题目会把讲解部分分为3个部分:
1、题目解析
2、算法原理思路讲解
3、代码实现
一、两两交换链表中的节点
题目链接:两两交换链表中的节点
题目:
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
二、解法
题目解析
这道题的题意非常简单:
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)
1、不能直接修改链表内的值
2、只能改变节点的指向来完成题目
算法原理思路讲解
注意:我们在做递归这一类题目是要将递归看作一个黑盒,我们不管他是如何实现的,我们就相信他一定可以帮助我们完成目标
递归思路:
1、设计函数头(寻找重复子问题,并且将递归函数看作一个黑盒)。
2、设计函数体(只关心一个子问题,并解决它)
3、设计函数出口(递归的终止条件)
注意:链表一类的题目 ,一定要多画图
算法思路:
1、设计函数头
交给你⼀个链表,将这个链表两两交换⼀下,然后返回交换后的头结点
我们将它当成一个黑盒,相信它一定可以完成我们给的任务
ListNode* dfs(ListNode* head)
2、设计函数体(只关心一个子问题,并解决它)
处理⼀下第⼆个结点往后的链表,然后再把当前的两个结点交换⼀下,连接上后⾯处理后的链表
- 将第⼆个结点往后的链表交给dfs函数(我们将它当成一个黑盒,相信它一定可以完成我们给的任务),可以返回已经两两交换⼀下了的链表头
- 然后再把当前的两个结点交换⼀下
- 连接上后⾯处理后的链表
- 返回
ListNode* ret = dfs(head->next->next); // 第一步
ListNode* tmp = head->next; // 第二步
head->next->next = head;
head->next = ret; // 第三步return tmp; // 第四步
3、设计函数出口
当前结点为空或者当前只有⼀个结点的时候,不⽤交换,直接返回。
if (head == nullptr || head->next == nullptr ){return head;}
以上思路就讲解完了,大家可以先自己先做一下
代码实现
时间复杂度:O(n), n 是链表的长度。需要对链表的每个节点进行反转操作。
空间复杂度:O(n), n 是链表的长度。空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间,最多为n层。
/*** 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:ListNode* swapPairs(ListNode* head) {if (head == nullptr || head->next == nullptr ){return head;}ListNode* ret = swapPairs(head->next->next);ListNode* tmp = head->next;head->next->next = head;head->next = ret;return tmp;}
};