给定一个链表和其中的两个键，交换两个给定键的节点。应通过更改链接来交换节点。当数据包含许多字段时，在许多情况下交换节点的数据可能会很昂贵。 

可以假设链表中的所有键都是不同的。

例子： 

输入： 10->15->12->13->20->14，x = 12，y = 20
输出： 10->15->20->13->12->14

输入： 10->15->12->13->20->14，x = 10，y = 20
输出： 20->15->12->13->10->14

输入： 10->15->12->13->20->14，x = 12，y = 13
输出： 10->15->13->12->20->14

这可能看起来是一个简单的问题，但这是一个有趣的问题，因为它有以下情况需要处理。 

  1. x 和 y 可能相邻也可能不相邻。
  2. x 或 y 都可以是头节点。
  3. x 或 y 可能是最后一个节点。
  4. x 和/或 y 可能不存在于链表中。

如何编写一个干净的工作代码来处理上述所有可能性。

这个想法是首先在给定的链表中搜索 x 和 y。如果其中任何一个不存在，则返回。在搜索 x 和 y 时，跟踪当前和以前的指针。首先更改前一个指针的下一个，然后更改当前指针的下一个。 

下面是上述方法的实现。

class Node {
public:
  int data;
  Node* next;
};

void swapNodes(Node** head_ref, int x, int y)
{
  if (x == y)
    return;

  Node *prevX = NULL, *currX = *head_ref;
  while (currX && currX->data != x) {
    prevX = currX;
    currX = currX->next;
  }

  Node *prevY = NULL, *currY = *head_ref;
  while (currY && currY->data != y) {
    prevY = currY;
    currY = currY->next;
  }

  if (currX == NULL || currY == NULL)
    return;

  if (prevX != NULL)
    prevX->next = currY;
  else 
    *head_ref = currY;

  if (prevY != NULL)
    prevY->next = currX;
  else 
    *head_ref = currX;

  Node* temp = currY->next;
  currY->next = currX->next;
  currX->next = temp;
}

void push(Node** head_ref, int new_data)
{
  Node* new_node = new Node();

  new_node->data = new_data;

  new_node->next = (*head_ref);

  (*head_ref) = new_node;
}

void printList(Node* node)
{
  while (node != NULL) {
    cout << node->data << " ";
    node = node->next;
  }
}

int main()
{
  Node* start = NULL;

  push(&start, 7);
  push(&start, 6);
  push(&start, 5);
  push(&start, 4);
  push(&start, 3);
  push(&start, 2);
  push(&start, 1);

  cout << "Linked list before calling swapNodes() ";
  printList(start);

  swapNodes(&start, 4, 3);

  cout << "\nLinked list after calling swapNodes() ";
  printList(start);

  return 0;
}

优化： 可以优化上面的代码以在单次遍历中搜索 x 和 y。两个循环用于保持程序简单。

更简单的方法——

#include <iostream>

using namespace std;

class Node {

public:
  int data;
  class Node* next;

  Node(int val, Node* next)
    : data(val)
    , next(next)
  {
  }

  void printList()
  {

    Node* node = this;

    while (node != NULL) {

      cout << node->data << " ";
      node = node->next;
    }

    cout << endl;
  }
};

void push(Node** head_ref, int new_data)
{

  (*head_ref) = new Node(new_data, *head_ref);
}

void swap(Node*& a, Node*& b)
{

  Node* temp = a;
  a = b;
  b = temp;
}

void swapNodes(Node** head_ref, int x, int y)
{

  if (x == y)
    return;

  Node **a = NULL, **b = NULL;

  while (*head_ref) {

    if ((*head_ref)->data == x) {
      a = head_ref;
    }

    else if ((*head_ref)->data == y) {
      b = head_ref;
    }

    head_ref = &((*head_ref)->next);
  }

  if (a && b) {

    swap(*a, *b);
    swap(((*a)->next), ((*b)->next));
  }
}

int main()
{

  Node* start = NULL;

  push(&start, 7);
  push(&start, 6);
  push(&start, 5);
  push(&start, 4);
  push(&start, 3);
  push(&start, 2);
  push(&start, 1);

  cout << "Linked list before calling swapNodes() ";
  start->printList();

  swapNodes(&start, 6, 1);

  cout << "Linked list after calling swapNodes() ";
  start->printList();
}

输出

Linked list before calling swapNodes() 1 2 3 4 5 6 7 
Linked list after calling swapNodes() 6 2 3 4 5 1 7

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????尾注：想要获取更多数据结构相关的知识，你可以关注我：​​海拥​​，我希望你觉得这篇文章有帮助。

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