代码随想录——回文链表

本文介绍了两种方法判断链表是否为回文:一是通过数组模拟,先将链表转化为数组,再比较数组两端元素;二是使用快慢指针找到链表中点,反转后半部分链表,然后比较前半部分和反转后的后半部分。这两种方法分别实现了不同的思路,适用于不同的场景。

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题目

请判断一个链表是否为回文链表。

示例 1:

输入: 1->2 输出: false 示例 2:

输入: 1->2->2->1 输出: true

思路

方法一:数组模拟

比较直接的方法,就是把链表转成数组,然后判断是否是回文

java代码如下:

class Solution {
	public boolean isPalindrome(ListNode head){
		int len = 0;
		ListNode cur = head;
		//记录链表长度
		while(cur != null){
			cur = cur.next;
			len++;
		}
		
		cur = head;//重新指向头结点
		int[] res = new int[len];
		
		//将元素加到数组中
		for(int i = 0; i < res.length; i++){
			res[i] = cur.val;
			cur = cur.next;
		}
		
		//比较数组中是否是回文
		for(int i = 0, j = len - 1; i < j; i++,j--){//这里i <= j 或者 i < j都可以
			if(res[i] != res[j]){
				return false;
			}
		}
		return true;
	}
}

方法二:快慢指针(反转后半部分链表)

分为以下几步:

  1. 首先用快慢指针找到中间位置:即快指针走两步,慢指针走一步,快指针遇到终止位置时,慢指针就在链表中间位置
  2. 同时用pre记录慢指针指向节点的前一个节点,用来分割链表
  3. 将链表分为前后均等两部分,如果链表长度是奇数,那么后半部分多一个节点
  4. 将后半部分反转 ,得cur2,前半部分为cur1
  5. 按照cur1的长度,依次比较cur1cur2的节点数值
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

java代码如下:

class Solution {
	public boolean isPalindrome(ListNode head){
		// 如果为空或者仅有一个节点,返回true
		if(head == null && head.next == null){
			return true;
		}
		
		ListNode slow = head;
		ListNode fast = head;
		ListNode pre = head;

		while(fast != null && fast.next != null){
			pre = slow;// 记录slow的前一个结点
			slow = slow.next;
			fast = fast.next.next;
		}
		//分割链表的时候,一定要确定中间节点(slow指向的节点)包含在哪部分中,这里是将中间节点包含在右半部分
		pre.next = null;//分割成两个链表,中间节点包含在右半部分
			
		// 前半部分
		ListNode cur1 =head;
		// 后半部分,使用反转链表
		ListNode cur2 = reverseList(slow);
	
		while(cur1 != null){//因为中间节点包含在右半部分。所以前半部分链表长度一定小于等于后半部分链表,所以从cur1开始遍历即可
			if(cur1.val != cur2.val){
				return false;
			}
			//同时后移
			cur1 = cur1.next;
			cur2 = cur2.next;
		}
		return true;
	}
	
	//反转链表逻辑	
	ListNode reverseList(ListNode node){
		ListNode tmp = null;//保存下一个节点
		ListNode cur = node;//指向当前节点
		ListNode pre = null;//指向当前节点前驱节点
		while(cur != null){
			tmp = cur.next;//保存下一个节点
			cur.next = pre;//将当前节点指向前驱节点
			//同时后移,继续操作
			pre = cur;
			cur = tmp; 
		}
		return pre;//因为pre走到最后就是头结点,cur最终指向null
	}
}
### 如何使用 C 语言编写检测单链表是否为回文代码 要实现一个函数来检测单链表中的字符序列是否构成回文,可以采用以下方法: #### 方法概述 通过快慢指针找到链表中间节点,并反转后半部分链表。随后比较前半部分和反转后的后半部分链表的内容是否一致。 以下是完整的解决方案及其分析: --- #### 完整代码实现 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib> // 定义链表节点结构体 struct ListNode { char val; struct ListNode* next; }; // 创建新节点并初始化 struct ListNode* createNode(char value) { struct ListNode* newNode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode)); newNode->val = value; newNode->next = NULL; return newNode; } // 反转链表 struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) { struct ListNode *prev = NULL, *current = head, *next = NULL; while (current != NULL) { next = current->next; // 记录下一个节点 current->next = prev; // 当前节点指向其前驱 prev = current; // 前移一位 current = next; // 移动到下个节点 } return prev; // 返回新的头节点 } // 判断链表是否为回文 bool chkPalindrome(struct ListNode* A) { if (!A || !A->next) return true; // 使用快慢指针寻找链表中点 struct ListNode *fast = A, *slow = A; while (fast && fast->next) { slow = slow->next; fast = fast->next->next; } // 如果链表长度为奇数,则跳过中心节点 if (fast) slow = slow->next; // 反转后半部分链表 struct ListNode* secondHalfReversed = reverseList(slow); // 比较前后两部分链表 struct ListNode* firstHalf = A; while (secondHalfReversed != NULL) { if (firstHalf->val != secondHalfReversed->val) { return false; // 若发现不匹配则返回false } firstHalf = firstHalf->next; secondHalfReversed = secondHalfReversed->next; } return true; // 所有节点均匹配,返回true } ``` --- #### 实现细节说明 1. **创建链表节点** 函数 `createNode` 负责动态分配内存并初始化一个新的链表节点[^4]。 2. **反转链表功能** 函数 `reverseList` 是核心辅助工具之一,用于将输入链表反转。它通过迭代方式逐步调整每个节点的 `next` 指向其前驱节点完成反转操作[^3]。 3. **快慢指针定位中点** 在主函数 `chkPalindrome` 中,利用快慢指针技术找出链表的中间位置。当快指针到达终点时,慢指针正好位于链表中部[^1]。 4. **处理奇偶长度差异** 对于奇数长度链表,在比较之前需忽略正中央的那个单独节点;而对于偶数长度无需特别处理即可直接对比两端子串[^2]。 5. **逐项验证回文性质** 将原链表分为两段——保留原始顺序的第一半以及经过翻转处理之后得到的新第二半。接着逐一检验这两部分对应位上的字母是否完全相同。一旦遇到任何一对不同的情况即刻终止程序运行并向调用者报告失败状态(false); 否则直至遍历结束都未发现问题的话最终确认该字符串确实满足题目所描述之特性(true). --- #### 时间复杂度与空间复杂度分析 - **时间复杂度**: O(N),其中 N 表示链表总长度。整个过程仅涉及一次完整扫描加上局部区域内的额外操作。 - **空间复杂度**: O(1),除了几个临时变量外并未消耗其他显著存储资源。 ---
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