两两交换链表中的节点

GitHub跳转原题关系图返回列表

dummy + prev/a/b/next 四指针每轮重连已交换段和待处理段。

OJ: leetcodecn

题目 ID: swap-nodes-in-pairs

难度:普及+/提高

标签:链表递归cpppython

日期: 2026-07-28 22:05

目录

  1. 题意
  2. 思路
  3. 代码
  4. 复杂度
  5. 总结

题意

两两交换链表中的相邻节点，返回头节点。不能只交换值。

思路

dummy 头结点下，每轮维护 prev -> a -> b -> next 四个指针，把 a 和 b 交换后接入。注意最后 prev 移动到 a 的位置，因为 a 已成为已交换段的尾节点。

代码

cpp
/**
 * Author by Rainboy
 */
// main.cpp：dummy + prev/a/b/next 四指针重连。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;

    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};

class Solution {
public:
    ListNode *swapPairs(ListNode *head) {
        ListNode dummy(0);
        dummy.next = head;
        auto prev = &dummy;
        while (prev->next && prev->next->next) {
            auto a = prev->next, b = a->next;
            a->next = b->next;
            b->next = a;
            prev->next = b;
            prev = a;
        }
        return dummy.next;
    }
};

ListNode *build(istream &in, int n) {
    if (!n)
        return nullptr;
    auto head = new ListNode(0), cur = head;
    for (int i = 0, v; i < n; i++) {
        in >> v;
        cur->next = new ListNode(v);
        cur = cur->next;
    }
    return head->next;
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);
    int n;
    cin >> n;
    auto head = build(cin, n);
    head = Solution().swapPairs(head);
    for (auto p = head; p; p = p->next)
        cout << p->val << ' ';
    return 0;
}
python
#!/usr/bin/env python3
class ListNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None


class Solution:
    def swapPairs(self, head: ListNode) -> ListNode:
        dummy = ListNode(0)
        dummy.next = head
        prev = dummy
        while prev.next and prev.next.next:
            a = prev.next
            b = a.next
            a.next = b.next
            b.next = a
            prev.next = b
            prev = a
        return dummy.next


def build(arr):
    dummy = cur = ListNode(0)
    for v in arr:
        cur.next = ListNode(v)
        cur = cur.next
    return dummy.next


def main() -> None:
    n = int(input())
    a = list(map(int, input().split()))
    head = build(a)
    head = Solution().swapPairs(head)
    while head:
        print(head.val, end=" ")
        head = head.next


if __name__ == "__main__":
    main()

复杂度

  • 时间复杂度：O(n)。
  • 空间复杂度：O(1)。

总结

两两交换是"K 个一组翻转"的特例（k=2），掌握 k=2 的指针重连后推广到一般 k。