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交换链表中的节点:揭秘巧妙变换之法,掌控链表的舞步

前端

算法导论:交换链表中的节点

在「交换链表中的节点」这道力扣难题中,你将面对一个链表,需要交换其中正数第 k 个节点和倒数第 k 个节点。为了解决这个难题,我们需要遵循以下步骤:

  1. 寻找目标节点 :首先,你需要找到链表中正数第 k 个节点和倒数第 k 个节点。你可以使用两个指针,一个从链表头开始向前移动 k 步,另一个从链表尾开始向后移动 k 步。当两个指针相遇时,它们所指的节点就是目标节点。
  2. 交换目标节点 :找到目标节点后,你需要将它们交换位置。你可以先将正数第 k 个节点的值保存到一个临时变量中,然后将倒数第 k 个节点的值赋给正数第 k 个节点,最后将临时变量的值赋给倒数第 k 个节点。
  3. 返回结果 :交换目标节点后,你需要返回修改后的链表。

算法示例:交换链表中的节点

为了更好地理解「交换链表中的节点」算法,我们来看一个具体的例子。假设我们有一个链表 1->2->3->4->5,我们需要交换其中的正数第 2 个节点和倒数第 2 个节点。

  1. 寻找目标节点 :首先,我们需要找到链表中正数第 2 个节点和倒数第 2 个节点。我们可以使用两个指针,一个从链表头开始向前移动 2 步,另一个从链表尾开始向后移动 2 步。当两个指针相遇时,它们所指的节点就是目标节点。
# 定义链表节点类
class Node:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
        self.next = None

# 创建链表
head = Node(1)
head.next = Node(2)
head.next.next = Node(3)
head.next.next.next = Node(4)
head.next.next.next.next = Node(5)

# 寻找目标节点
p1 = head
p2 = head
for i in range(2):
    p1 = p1.next
    p2 = p2.next

# 交换目标节点
temp = p1.val
p1.val = p2.val
p2.val = temp
  1. 交换目标节点 :找到目标节点后,我们需要将它们交换位置。我们可以先将正数第 2 个节点的值保存到一个临时变量中,然后将倒数第 2 个节点的值赋给正数第 2 个节点,最后将临时变量的值赋给倒数第 2 个节点。
# 交换目标节点
temp = p1.val
p1.val = p2.val
p2.val = temp
  1. 返回结果 :交换目标节点后,我们需要返回修改后的链表。
# 返回结果
return head

经过以上步骤,我们成功地交换了链表中正数第 2 个节点和倒数第 2 个节点。

实例应用:交换链表中的节点

「交换链表中的节点」算法在实际生活中有很多应用场景,例如:

  • 数据结构转换 :链表是一种常用的数据结构,有时我们需要将链表转换为其他数据结构,例如数组或队列。通过使用「交换链表中的节点」算法,我们可以轻松地将链表转换为所需的