24. 两两交换链表中的节点

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

解题思路

• 在交换两个相邻节点时，需要找到两个相邻节点的前一个结点，才能进行交换
    对于头节点与其相邻的节点，我们只需要使用虚拟头节点就可以交换

只使用一个临时节点

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode* dummyhead=new ListNode(0);
        dummyhead->next=head;
        ListNode* cur=dummyhead;
        //当节点为偶数时，cur->next指向空指针停止
        //当节点为奇数时，cur->next->next为空指针时停止
        //cur->next!=nullptr要放在cur->next->next!=nullptr前面，不然会导致空指针异常
        //当节点为偶数时，原本cur->next已经指向空指针，cur->next->next!=nullptr放在前面会先判断，从而导致空指针异常
        while(cur->next!=nullptr&&cur->next->next!=nullptr)
        {
            ListNode* tmp=cur->next;//步骤一：保存1
            
            cur->next=cur->next->next;//步骤二：cur->2
            tmp->next=cur->next->next;//步骤三：1->3;
            cur->next->next=tmp;//步骤四：2->3
			
			
            cur=cur->next->next;// cur移动两位，准备下一轮交换
        }
        return dummyhead->next;
    }
};

错误代码
这是我写的一个错误代码，原因是没弄懂tmp临时节点，我以为先将tmp指向节点3，然后再将cur指向2，节点2再指向1，就可以连起来，但是操作了临时节点就相当于操作了临时节点保存的节点1（因为二者地址相等），从而导致丢失了节点2的地址。

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode* dummyhead=new ListNode(0);
        dummyhead->next=head;
        ListNode* cur=dummyhead;
        while(cur->next!=nullptr&&cur->next->next!=nullptr)
        {
            ListNode* tmp=cur->next;//保存1
            
            tmp->next=cur->next->next->next;//1->3
            cur->next=cur->next->next;//cur->2
            cur->next->next=tmp;//2->1

            cur=cur->next->next;
        }
        return dummyhead->next;
    }
};

使用两个临时节点

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode* dummyhead=new ListNode(0);
        dummyhead->next=head;
        ListNode* cur=dummyhead;
        while(cur->next!=nullptr&&cur->next->next!=nullptr)
        {
            ListNode* tmp1=cur->next;//保存1
            ListNode* tmp2=cur->next->next->next;//保存3

            cur->next=cur->next->next;//步骤一：cur->2
            cur->next->next=tmp1;//步骤二：2->1
            tmp1->next=tmp2;//步骤三：1(tmp1)->3

            // cur移动两位，准备下一轮交换
            cur=cur->next->next;
        }
        // 返回链表的新头节点，即虚拟头节点的下一个节点
        ListNode* newhead=dummyhead->next;
        delete dummyhead; // 删除虚拟头节点以防止内存泄漏
        return newhead;
    }
};