234. 回文链表

1、题目描述在这里插入图片描述

额外要求:你能否用 O(n) 时间复杂度和 O(1) 空间复杂度解决此题?

2、题解

2.1 解题思路1

使用额外的栈空间,先将链表中所有的元素依次压入栈中,得到链表的逆序,然后将栈中的元素依次弹出和链表中的元素从头到尾依次比较,如果发现不相等的元素,说明该链表不是回文链表,如果直到栈空,也没发现不相等的元素,那么该链表是回文链表。

public static boolean isHuiWen01(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return true;
        }

        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        ListNode cur = head;

        while (cur != null) {
            stack.push(cur.val);
            cur = cur.next;
        }

        while (!stack.isEmpty()) {
            if (stack.pop() != head.val) {
                return false;
            }
            head = head.next;
        }

        return true;
    }

这种思路,时间复杂度O(N),空间复杂度O(N)。

2.2 解题思路2

思路2也是逆序比较的想法,通过观察可以得出,只需要将链表的后半部分元素逆序,然后和前半部分依次比较就可以得出链表是否是回文了。因此思路2和思路1的不同在于:

  1. 先找到链表的中点或者下中点,然后从中点(下中点)处依次将剩下的元素压入栈中。
  2. 依次弹出栈中元素和前半部分的链表元素依次比较,即可。
public static boolean isHuiWen02(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return true;
        }

        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;

        while (fast != null && fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }

        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        while (slow != null) {
            stack.push(slow.val);
            slow = slow.next;
        }

        while (!stack.isEmpty()) {
            if (stack.pop() != head.val) {
                return false;
            }
            head = head.next;
        }

        return true;
    }

思路2的时间复杂度依然是O(N),空间复杂度也是O(N),但是系数是思路1的一半,减少了一半的栈空间。

2.3 解题思路3

思路3在思路2的基础上,去掉了栈,采用原地反转后半部分链表的思路,然后依次比较前半部分和后半部分的元素是否相等,具体来说:

  1. 首先找到链表的中点或者上中点mid,如何寻找链表中点可以参考这篇文章
  2. 然后将mid.next及后面的链表部分反转,同时将mid.next设置为null,这样单链表就变为了如下形式

1->2->3->4->null
1->2->null
4->3->null

  1. 依次遍历两个链表,如果在遍历过程中,发现了不等元素,说明链表不是回文,否则是回文
public static boolean isHuiWen03(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return true;
        }

        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;

        while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }

        // 此时slow来到中点或者上中点的位置
        ListNode slowPre = slow;
        slow = slow.next;
        slowPre.next = null;

        slow = reverse(slow);
        ListNode cur = slow;
        while (cur != null && head != null) {
            if (cur.val != head.val) {
                return false;
            }
            cur = cur.next;
            head = head.next;
        }

        slowPre.next = reverse(slow);
        return true;
    }

    private static ListNode reverse(ListNode head) {
        ListNode next = null;
        ListNode pre = null;

        while (head != null) {
            next = head.next;
            head.next = pre;
            pre = head;
            head = next;
        }

        return pre;
    }

这种时间复杂度是O(N),空间复杂度是O(1),因为是原地反转链表

3、提交结果

下面是最后一种的提交结果,当然可以选择最后不复原链表,时间会更好一些
在这里插入图片描述

4、相关链接

Leetcode-回文链表题目链接
链表中点定位相关技巧博客

### 判断回文链表的C++实现 为了判断一个单链表是否为回文链表,可以采用双端队列法或快慢指针加反转部分链表的方法。这里提供一种较为高效的算法——通过快慢指针找到链表中点并反转前半部分链表来进行比较。 #### 方法概述 利用两个速度不同的指针遍历整个列表:一个是每次移动一步(slow),另一个则是每两次才前进一次(fast)。当 fast 达到终点时,slow 正好位于中间位置。接着将 slow 后面的部分进行翻转并与前面未改变顺序的一半做对比即可得出结论[^1]。 下面是具体的 C++ 实现: ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 定义链表节点结构体 struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} }; bool isPalindrome(ListNode* head) { if (!head || !head->next) return true; // 空链表或只有一个元素的情况 ListNode *slow = head, *fast = head; stack<int> stk; while (fast != nullptr && fast->next != nullptr){ stk.push(slow->val); slow = slow->next; fast = fast->next->next; } // 如果长度为奇数,则跳过中心结点 if(fast!=nullptr){ slow=slow->next; } while (slow != nullptr){ int topVal = stk.top(); stk.pop(); if(topVal != slow -> val){ return false; }else{ slow = slow -> next; } } return true; } ``` 此段程序首先定义了一个 `ListNode` 类型用于表示链表中的每一个节点。函数 `isPalindrome()` 接受指向链表头部的指针作为参数,并返回布尔值指示该链表是否构成回文序列。其中运用到了栈的数据结构来保存前一半链表的信息以便后续匹配验证[^3]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值