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

递归

class Solution {
    // 定义函数 swapPairs，用于交换链表中每两个相邻节点
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        // 如果链表为空或只有一个节点，直接返回该节点（递归终止条件）
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        
        // 记录新头节点，即原链表的第二个节点
        ListNode newHead = head.next;
        // 递归调用 swapPairs 函数，处理从新头节点的下一个节点开始的链表部分
        // 将当前节点的 next 指向递归返回的结果（即交换后的子链表的头节点）
        // 注意是newHead.next而不是head.next！
        head.next = swapPairs(newHead.next);
        // 将新头节点的 next 指向当前节点，实现这两个节点的交换
        newHead.next = head;
        
        // 返回新的头节点
        return newHead;
    }
}

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的节点数量。需要对每个节点进行更新指针的操作。
• 空间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的节点数量。空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间。

迭代+虚拟节点

class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        // 创建一个虚拟节点(dummy node)，并将其next指向head。这样可以避免处理头结点的特殊情况。
        ListNode dummyHead = new ListNode(0);
        dummyHead.next = head;

        // temp 是构建节点
        ListNode temp = dummyHead;
        // 当 temp 的后两个节点都不为空时，继续进行交换
        while (temp.next != null && temp.next.next != null) {
            // 定义要交换的两个节点 node1 和 node2
            ListNode node1 = temp.next;
            ListNode node2 = temp.next.next;

            // 进行交换
            temp.next = node2;          // 将 temp 的下一个节点指向 node2
            node1.next = node2.next;    // 将 node1 的下一个节点指向 node2 的下一个节点，这行和下一行的代码的顺序不能错
            node2.next = node1;         // 将 node2 的下一个节点指向 node1

            // 将 temp 移动到 node1，即前进两位，以准备交换下一对节点。重点。
            // temp -> node2 -> node1 -> ...
            temp = node1;
        }

        // 返回新的头结点
        return dummyHead.next;
    }
}

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的节点数量。需要对每个节点进行更新指针的操作。
• 空间复杂度：O(1)。