力扣刷题TOP101：11.BM13 判断一个链表是否为回文结构

目录：

目的

思路

复杂度

记忆秘诀

python代码

目的

{1,2,2,1} true 是回文结构。

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思路

这个任务是判断链表正序逆序是否完全一致。即判断这个链表是否是对称的。可以理解为双折叠手机，怎么折都有面。折叠手机左右两边大小一定是一样的对称的。

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第一步：找到折叠的折痕（中点）：

找中点：参考文章
力扣刷题TOP101：10.BM12 单链表的排序-优快云博客
但是这里有个区别：fast从head开始，为什么?

1. fast = head：常用于需要将链表分成两半（左右相等或尽可能均等）或在奇偶长度中处理逻辑一致的场景。

2. fast = head.next：常用于需要知道链表前半部分终止位置的场景。

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第二步：折叠右边（翻转链表的后半部分）：

• 把手机的右半部分从折痕处翻转过来：参考文章
  力扣刷题TOP101：1.BM1 反转链表-优快云博客

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第三步：对比左右两边手机大小（对称性）：

p1表示左边手机，p2代表右边手机（已反转后的）。

• 逐节点比较： 左边的节点值和右边对应节点值逐一比对。
• 如果左右存在任何不一致，直接返回 False；如果所有大小都一致，说明手机是对称的。
• 对比时只需要遍历右半部分即可，因为反转后两部分长度相等。

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复杂度

• 时间复杂度：O(n）

  • 链表被遍历了几次，但总操作数量是线性的。。

• 空间复杂度：O(1)

  • 使用了快慢指针和一些临时变量，没有额外的空间开销。

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记忆秘诀

• 找到折痕：使用快慢指针找链表的中点。
• 折叠右侧：反转链表的后半部分。
• 对比两边：逐节点检查两边是否完全对称。

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python代码

# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None
#
# 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
#
# 
# @param head ListNode类 the head
# @return bool布尔型
#
class Solution:
    # 工具函数：使用快慢指针法找到链表的中点
    def getMiddle(self, head: ListNode) -> ListNode:
        slow, fast = head, head
        while fast and fast.next:
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
        return slow

    # 工具函数：反转链表
    def reverse(self, head: ListNode) -> ListNode:
        prev = None
        cur = head
        while cur:
            next_node = cur.next
            cur.next = prev
            prev = cur
            cur = next_node
        return prev
    
    # 主函数：判断链表是否为回文
    def isPail(self , head: ListNode) -> bool:
        if not head or not head.next:
            return True  # 空链表或单节点链表，直接返回True
        
        # 使用快慢指针找到链表的中点
        mid = self.getMiddle(head)
        
        # 反转链表的后半部分
        reversed_half = self.reverse(mid)
        
        # 比较链表的前半部分和反转后的后半部分
        first_half, second_half = head, reversed_half
        while second_half:
            if first_half.val != second_half.val:
                return False
            first_half = first_half.next
            second_half = second_half.next
        
        # 链表是回文，返回True
        return True

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* 欢迎大家探讨新思路，能够更好的理解和记忆