数组
大家好，我是老马。
今天我们一起来学习一下数组这种数据结构。
主要知识
数组需要拆分下面几个部分：
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理论介绍
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源码分析
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数据结构实现？
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题目练习（按照算法思想分类）
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梳理对应的 sdk 包
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应用实战
因为这个是 leetcode 系列，所以重点是 4、5(对4再一次总结)。
为了照顾没有基础的小伙伴，会简单介绍一下1的基础理论。
简单介绍1，重点为4。其他不是本系列的重点。
数据结构篇
https://leetcode.cn/studyplan/top-100-liked/
历史回顾
【leetcode】013-25.K 个一组翻转链表 Reverse Nodes in k-Group + 24. 两两交换链表中的节点 swap nodes in pairs
LC 24. 两两交换链表中的节点
给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。
你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。
示例 1：
输入：head = [1,2,3,4] 输出：[2,1,4,3]
示例 2：
输入：head = [] 输出：[]
示例 3：
输入：head = [1] 输出：[1]
提示：
链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内 0 <= Node.val <= 100
v0-借助额外空间
思路
这种属于不用过于思考的，借助额外的数组，存储每一个 ListNode 节点到 list
然后按照题目的意思，2个一组 swap
然后对处理后的 list，直接设置一遍 next，最后一个 next=null
返回第一个元素即可。
实现
private List<ListNode> getListNodes(ListNode head) {
List<ListNode> list = new ArrayList<>();
while (head != null) {
list.add(head);
head = head.next;
}
return list;
}
private void swap(List<ListNode> listNodes, int i, int j) {
ListNode temp = listNodes.get(i);
listNodes.set(i, listNodes.get(j));
listNodes.set(j, temp);
}
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
if(head == null) {
return null;
}
// 所有节点
List<ListNode> listNodes = getListNodes(head);
// 按照组交换
int groupNum = 2;
for(int i = 0; i+1 < listNodes.size(); i += groupNum) {
// 交换或者说翻转
swap(listNodes, i, i+1);
}
// 设置->
for(int i = 0; i < listNodes.size()-1; i++) {
listNodes.get(i).next = listNodes.get(i+1);
}
// 最后一个设置为 null
listNodes.get(listNodes.size()-1).next = null;
// 返回
return listNodes.get(0);
}
效果
0ms 100%
反思
优点：逻辑直观，几乎不用考虑指针操作。面对 T25 这种方式稍微调整下即可解。
缺点：需要 O(n) 额外空间，不是原地操作。
v1-快慢指针
思路
如何实现2个一组交换？
1->2->3->4
我们定义两个指针，slow fast
0）初始化
定义 dummy，方便处理 null
ListNode dummy = new ListNode(0, head);
ListNode pre = dummy;
1）交换
ListNode first = pre.next;
ListNode second = pre.next.next;
// 初始化：xx->1->2->3
// 1->3
// 2->(1->3)
first.next = second.next;
second.next = first;
// 上一个块和这个连在一起
// xx->2->(1->3)
pre.next = second;
2）移动
pre 直接移动到已经处理的结束为止，也就是 first 所在位置。
// 移动 prev 到已处理块的尾（first）
prev = first;
3) 如此循环迭代，什么时候结束呢？
pre.next != null && pre.next.next != null
实现
public static ListNode swapPairs(ListNode head) {
ListNode dummy = new ListNode(0, head);
ListNode prev = dummy;
while (prev.next != null && prev.next.next != null) {
ListNode first = prev.next;
ListNode second = first.next;
// 执行交换
first.next = second.next;
second.next = first;
prev.next = second;
// 移动 prev 到已处理块的尾（first）
prev = first;
}
return dummy.next;
}
效果
0ms 击败 100.00%
反思
整体是快慢指针的思想
不过要注意，最好定义一个 pre 节点，用来将不同的 group 块链接在一起。
v2-递归
思路
递归的本质是把大问题拆成“小的同类问题”。
思路是：
递归函数 swapPairs(head) 假设能正确交换从 head.next.next 开始的链表。
先处理前两个节点 head 和 head.next 的交换。
把交换后的尾节点（原来的 head）的 next 指向递归处理的结果。
返回交换后的新头（原来的 head.next）。
实现
(n1->n2)->(n3->n4)->(….)
交换后
(n2->n1)->(n4->n3)->(….)
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
// 递归终止条件：没有节点 或 只剩一个节点
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode first = head;
ListNode second = head.next;
// 递归交换后续链表 (n4->n3)->(....)
first.next = swapPairs(second.next);
// 当前两个节点交换 (n2->n1)->
second.next = first;
// 返回新头
return second;
}
效果
0ms 击败 100.00%
