链表两两交换：Java 递归与迭代实现详解

链表两两交换问题解析

这道题是链表操作中的经典案例，掌握它有助于深入理解指针操作和递归思维。下面我们通过三种不同的思路来拆解这个问题。

1. 核心思路与现实映射

链表节点交换本质上是指针指向的重新连接。生活中类似的场景很多，比如排队时相邻两人互换位置，或者书架上相邻书籍调换顺序。在算法层面，这意味着我们需要修改 next 指针的指向，而不改变节点本身的值。

在实际业务中，这类局部重排逻辑常见于数据排序优化、任务队列调度调整或游戏排行榜的动态更新等场景。

2. 解法分析

方法一：递归（Recursion）

思路：利用递归栈的特性，每次处理当前节点和下一个节点，交换后递归处理剩余部分。终止条件是节点为空或仅剩一个节点。

• 时间复杂度：O(n)，每个节点访问一次。
• 空间复杂度：O(n)，受递归调用栈深度影响。

public ListNode swapPairs(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return head;
    }
    // 获取下一节点
    ListNode next = head.next;
    // 递归处理剩余部分
    head.next = swapPairs(next.next);
    // 交换当前两个节点
    next.next = head;
    return next;
}

这种写法代码非常简洁，但要注意递归过深可能导致栈溢出，适合节点数量可控的场景。

方法二：迭代（带哑节点 Dummy Node）

思路：引入一个虚拟头节点（dummy node），统一处理头节点交换的逻辑，避免单独判断。通过循环不断调整指针完成交换。

• 时间复杂度：O(n)
• 空间复杂度：O(1)

这是工程实践中推荐的方式，逻辑清晰且稳定。

public ListNode swapPairs(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return head;
    }
    ListNode dummy = new ListNode(0);
    dummy.next = head;
       dummy;
    
     (pre.next !=  && pre.next.next != ) {
           pre.next;
           pre.next.next;
        
        
        first.next = second.next;
        pre.next = second;
        second.next = first;
        
        
        pre = first;
    }
     dummy.next;
}