C++算法练习-day9——24.两两交换链表中的节点

题目来源：. - 力扣（LeetCode）

题目思路分析

题目：给定一个单链表的头节点 head，请你编写一个函数，将链表中的节点成对交换，返回交换后的链表头节点。

思路：

1. 递归法：
   • 终止条件：如果链表为空或只有一个节点，直接返回该节点。
   • 递归步骤：
     • 设定一个新的头节点 newhead 为当前头节点的下一个节点（即要交换的第二个节点）。
     • 递归调用 swapPairs 函数，传入 newhead->next（即当前要处理的对之后的链表部分），并将结果赋值给当前头节点的 next。
     • 将 newhead 的 next 指向当前头节点，完成这一对节点的交换。
     • 返回新的头节点 newhead。

代码:

/**  
 * 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) {  
        // 如果链表为空或只有一个节点，直接返回该节点  
        if(head==NULL || head->next==NULL){  
            return head;  
        }  
          
        // newhead 是当前要交换的第二个节点，也就是新链表的头节点  
        ListNode* newhead=head->next;  
          
        // 递归调用 swapPairs 函数，传入 newhead->next，即当前要处理的对之后的链表部分  
        // 将结果赋值给当前头节点的 next，完成递归链表的构建  
        head->next=swapPairs(newhead->next);  
          
        // 将 newhead 的 next 指向当前头节点，完成这一对节点的交换  
        newhead->next=head;  
          
        // 返回新的头节点 newhead  
        return newhead;  
    }  
};

知识点摘要

1. 链表基础：
   • 链表是一种常见的数据结构，由一系列节点组成，每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针。
   • 单链表是指每个节点只有一个指向下一个节点的指针。
2. 递归：
   • 递归是一种解决问题的方法，其中函数直接或间接地调用自身。
   • 递归函数通常包含一个或多个基准条件，用于终止递归调用。
3. 链表节点交换：
   • 链表节点交换通常涉及调整节点间的指针，而不是数据值本身。
   • 在本问题中，通过调整指针实现节点对的交换。

通过这道题目，我们学会了如何使用递归方法解决链表节点成对交换的问题。递归方法虽然简洁，但也需要仔细考虑基准条件和递归步骤，以避免陷入无限递归或导致内存泄漏。此外，对链表操作的理解也是解决此类问题的关键，特别是节点指针的调整。通过实践，我们可以更好地掌握递归和链表操作的相关知识，为更复杂的问题打下坚实的基础。