给定链表的 C++ 成对交换元素

例如,为了解决我们需要交换链表中存在的成对节点然后打印它的问题

Input : 1->2->3->4->5->6->NULL

Output : 2->1->4->3->6->5->NULL

Input : 1->2->3->4->5->NULL

Output : 2->1->4->3->5->NULL

Input : 1->NULL

Output : 1->NULL

有两种方法可以解决时间复杂度为 的解决方案O(N),其中 N 是我们提供的链表的大小,所以现在我们将探索这两种方法

迭代方法

我们将在这种方法中遍历链表元素,并成对交换它们,直到它们达到 NULL。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Node { // 我们列表的节点
public:
    int data;
    Node* next;
};
void swapPairwise(Node* head){
    Node* temp = head;
    while (temp != NULL && temp->next != NULL) { // 对于成对交换,我们需要有 2 个节点,因此我们正在检查
        swap(temp->data,
            temp->next->data); // 交换数据
        temp = temp->next->next; // 去下一对
    }
}
void push(Node** head_ref, int new_data){ // 函数将我们的数据推送到列表中
    Node* new_node = new Node(); // 创建新节点
    new_node->data = new_data;
    new_node->next = (*head_ref); // 头被向内推
    (*head_ref) = new_node; // 我们的新节点成为我们的头
}
void printList(Node* node){ // 打印给定链表的实用函数
    while (node != NULL) {
       cout << node->data << " ";
       node = node->next;
    }
}
int main(){
    Node* head = NULL;
    push(&head, 5);
    push(&head, 4);
    push(&head, 3);
    push(&head, 2);
    push(&head, 1);
    cout << "Linked list before\n";
    printList(head);
    swapPairwise(head);
    cout << "\nLinked list after\n";
    printList(head);
    return 0;
}
输出结果
Linked list before
1 2 3 4 5
Linked list after
2 1 4 3 5

我们将在以下方法中使用相同的公式,但我们将通过递归进行迭代。

递归方法

在这种方法中,我们通过递归实现相同的逻辑。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Node { // 我们列表的节点
public:
    int data;
    Node* next;
};
void swapPairwise(struct Node* head){
    if (head != NULL && head->next != NULL) { // 与我们的迭代相同的条件
        swap(head->data, head->next->data); // 交换数据
        swapPairwise(head->next->next); // 移动到下一对
    }
    return; // 否则返回
}
void push(Node** head_ref, int new_data){ // 函数将我们的数据推送到列表中
    Node* new_node = new Node(); // 创建新节点
    new_node->data = new_data;
    new_node->next = (*head_ref); // 头被向内推
    (*head_ref) = new_node; // 我们的新节点成为我们的头
}
void printList(Node* node){ // 打印给定链表的实用函数
    while (node != NULL) {
        cout << node->data << " ";
        node = node->next;
    }
}
int main(){
    Node* head = NULL;
    push(&head, 5);
    push(&head, 4);
    push(&head, 3);
    push(&head, 2);
    push(&head, 1);
    cout << "Linked list before\n";
    printList(head);
    swapPairwise(head);
    cout << "\nLinked list after\n";
    printList(head);
    return 0;
}
输出结果
Linked list before
1 2 3 4 5
Linked list after
2 1 4 3 5

以上代码说明

在这种方法中,我们成对遍历我们的链表。现在,当我们到达一对时,我们交换他们的数据并移动到下一对,这就是我们的程序在两种方法中进行的方式。

结论

在本教程中,我们使用递归和迭代解决给定链表的成对交换元素。我们还学习了针对此问题的 C++ 程序以及解决此问题的完整方法(Normal)。我们可以用其他语言编写相同的程序,例如 C、java、python 和其他语言。我们希望本教程对您有所帮助。