C++ 给定链表的成对交换元素


要解决一个需要我们交换链表中成对节点并打印的问题,例如

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这个问题,两种方法的时间复杂度都是 O(N),其中 N 是我们提供的链表的大小,所以现在我们将探讨这两种方法

迭代方法

在这种方法中,我们将遍历链表元素,并成对交换它们,直到它们到达 NULL。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Node { // node of our list
public:
    int data;
    Node* next;
};
void swapPairwise(Node* head){
    Node* temp = head;
    while (temp != NULL && temp->next != NULL) { // for pairwise swap we need to have 2 nodes hence we are checking
        swap(temp->data,
            temp->next->data); // swapping the data
        temp = temp->next->next; // going to the next pair
    }
}
void push(Node** head_ref, int new_data){ // function to push our data in list
    Node* new_node = new Node(); // creating new node
    new_node->data = new_data;
    new_node->next = (*head_ref); // head is pushed inwards
    (*head_ref) = new_node; // our new node becomes our head
}
void printList(Node* node){ // utility function to print the given linked list
    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

Linked list before
1 2 3 4 5
Linked list after
2 1 4 3 5

我们将在下面的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,我们使用递归实现了相同的逻辑。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Node { // node of our list
public:
    int data;
    Node* next;
};
void swapPairwise(struct Node* head){
    if (head != NULL && head->next != NULL) { // same condition as our iterative
        swap(head->data, head->next->data); // swapping data
        swapPairwise(head->next->next); // moving to the next pair
    }
    return; // else return
}
void push(Node** head_ref, int new_data){ // function to push our data in list
    Node* new_node = new Node(); // creating new node
    new_node->data = new_data;
    new_node->next = (*head_ref); // head is pushed inwards
    (*head_ref) = new_node; // our new node becomes our head
}
void printList(Node* node){ // utility function to print the given linked list
    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

Linked list before
1 2 3 4 5
Linked list after
2 1 4 3 5

上述代码的解释

在这种方法中,我们成对地遍历链表。现在,当我们到达一对时,我们交换它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都进行的方式。

结论

在本教程中,我们使用递归和迭代解决了给定链表的成对交换元素问题。我们还学习了此问题的 C++ 程序以及我们解决此问题的完整方法(常规)。我们可以在其他语言(如 C、Java、Python 和其他语言)中编写相同的程序。我们希望您觉得本教程有所帮助。

更新于: 2021-11-25

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