洞悉链表转换：1721. 交换链表中的节点

2024-01-24 04:25:13

链表作为一种重要的数据结构，在计算机科学领域占有举足轻重的地位。它以其灵活性、易用性和高效性而闻名，广泛应用于各种软件系统中。然而，有时我们可能需要对其进行修改，比如交换两个节点的位置。这正是1721. 交换链表中的节点试图解决的问题。

从基础到进阶，逐步解锁链表精髓

交换链表中的节点要求您交换链表中两个指定位置的节点，并返回交换后的链表。此题可拆分为以下几个步骤：
找到待交换节点的前驱节点：
- 当待交换节点为链表头结点时，前驱节点为空。
- 当待交换节点为链表中间结点时，前驱节点为该结点的前一个结点。
找到待交换节点的后继节点：
- 当待交换节点为链表尾结点时，后继节点为空。
- 当待交换节点为链表中间结点时，后继节点为该结点的后一个结点。
进行节点交换：
- 将待交换节点的后继节点指向待交换节点的前驱节点。
- 将待交换节点的前驱节点指向待交换节点的后继节点。
- 将待交换节点的后继节点指向待交换节点。

代码实现：以优雅的编程风格一气呵成

def swapNodes(head, node1, node2):
  """
  交换链表中的两个节点。

  Args:
    head: 链表的头结点。
    node1: 待交换的第一个节点。
    node2: 待交换的第二个节点。

  Returns:
    交换后的链表的头结点。
  """

  # 找到待交换节点的前驱节点和后继节点。
  node1_prev = None
  node2_prev = None
  current = head
  while current:
    if current == node1:
      break
    node1_prev = current
    current = current.next
  while current:
    if current == node2:
      break
    node2_prev = current
    current = current.next

  # 进行节点交换。
  if node1_prev:
    node1_prev.next = node2
  else:
    head = node2
  if node2_prev:
    node2_prev.next = node1
  else:
    head = node1
  temp = node1.next
  node1.next = node2.next
  node2.next = temp

  return head