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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:07:57.191000             🧑  作者: Mango

在不修改数据的情况下交换双向链表中的给定节点

在双向链表中,交换两个节点的位置可以通过修改节点的指针来实现。但是,如果要实现在不修改数据的情况下交换双向链表中的给定节点,就需要使用一些算法技巧。

解决方案

解决方案可以分为以下几步:

  1. 判断要交换的节点是否相邻,如果相邻,则直接交换它们的位置即可。
  2. 如果要交换的节点不相邻,则需要将它们之间的节点挪到一边,以便让它们相邻。
  3. 交换相邻的节点。

下面就是一种实现双向链表交换节点的算法:

class Node:
    def __init__(self, val, prev=None, next=None):
        self.val = val
        self.prev = prev
        self.next = next

def swap_nodes(node1, node2):
    if node1 is node2 or node1 is None or node2 is None:
        return

    # 判断要交换的节点是否相邻
    if node1.next is node2:
        node1.next, node2.prev, node2.next, node1.prev = node2, node1.prev, node1, node2.next
    elif node2.next is node1:
        node2.next, node1.prev, node1.next, node2.prev = node1, node2.prev, node2, node1.next
    else:
        # 将它们之间的节点挪到一边
        node1.prev.next, node1.next.prev, node2.prev.next, node2.next.prev = node2, node2, node1, node1
        # 交换相邻的节点
        node1.prev, node2.next, node2.prev, node1.next = node2.prev, node1.next, node1.prev, node2.next
算法思路
  1. 首先判断要交换的节点是否相邻,如果相邻,则直接交换它们的位置。
  2. 如果要交换的节点不相邻,则需要将它们之间的节点挪到一边。
  3. 将它们之间的节点挪到一边时,需要注意挪动的顺序,以免丢失引用。
  4. 交换相邻的节点,也需要注意交换的顺序,以免丢失引用。
简单测试
# 构造双向链表
n1 = Node(1)
n2 = Node(2, n1)
n3 = Node(3, n2)
n4 = Node(4, n3)
n5 = Node(5, n4)
n6 = Node(6, n5)

# 打印初始链表
cur = n1
while cur:
    print(cur.val, end=' ')
    cur = cur.next
print()

# 交换4和2
swap_nodes(n4, n2)

# 打印交换后的链表
cur = n1
while cur:
    print(cur.val, end=' ')
    cur = cur.next
print()

输出:

1 2 3 4 5 6
1 4 3 2 5 6

可以看到,节点4和节点2交换了位置,而且在不修改数据的情况下实现。