leetcode 234.回文链表

leetcode 234.回文链表

题目描述

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

进阶：

你能否用 O(n) 时间复杂度和 O(1) 空间复杂度解决此题？

解题思路

方法1： 借助额外的空间复杂度，使用栈的方法。

具体方法是，先压榨，这样的话，栈顶的元素就是链表的尾节点，然后再重新遍历一次链表，遍历的过程并弹出栈，如果都相等的话，表示是一个回文链表，否则不是回文链表。使用一个动画说明一下这个过程：

代码如下：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool isPalindrome(ListNode* head) {
        stack<int> listStack;
        // 链表为空，或者链表的长度为1
        if(!head && !head->next){
            return true;
        }
        
        ListNode* cur = head; // 定义变量，移动链表节点的位置
        // 把链表中的每一个数压入栈中
        while(cur){
            listStack.push(cur->val); 
            cur = cur->next;
        }
        
        // 遍历链表，并弹出栈，如果所有的数都相等，表示是回文链表
        while(head){
            if(head->val != listStack.top()){
                return false;
            }
            head = head->next;
            listStack.pop();
        }
        return true;
    }
};

方法2： 使用空间复杂度为 $O(1)$ 的方法解题。对于一个回文数组的话，可以使用两个指针，从两端向中间走，当两个指针相遇的时候，表示是一个回文数组。那么对于一个链表，可以把链表改成下图的结构。

从上图可以看出，把原来的链表从中间开始反转，并且中间元素指向NULL，这样的话就相当于两个指针，从两端开始向中间走，当其中任一个指针指向NULL，就可以判读是一个回文链表，如果遍历过程中发现不相等的元素，表示是非回文链表。

代码如下：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool isPalindrome(ListNode* head) {
        // 链表为空，或者链表的长度为1
        if(head == NULL || head->next == NULL){
            return true;
        }
		
        // 定义两个指针，用于定位原始链表两端
        ListNode* p1 = head;
        ListNode* p2 = head;

        // 两个指针，p1走一步，p2走两步，p2走到尾部时，p1走到中间的位置
        while(p2->next!=NULL && p2->next->next!=NULL){
            p1 = p1->next;
            p2 = p2->next->next;
        }
        
        // 从中间位置开始反转链表, 这里为了节省变量，依然使用p1，p2
        p2 = p1->next;  
        p1->next = NULL;
        ListNode* p3 = NULL;  
        // 反转链表
        while(p2 != NULL){
            p3 = p2->next;
            p2->next = p1;
            p1 = p2;
            p2 = p3;
        }
        
        p3 = p1; // 存储链表尾结点，用于恢复原始链表
        p2 = head; 
        bool res = true;
        // 从两端开始遍历
        while(p1 != NULL && p2!=NULL){
            if(p1->val != p2->val){
                res = false;  // 如果不相等，表示非回文
                break;
            }
            p1 = p1->next;
            p2 = p2->next;
        }
        // 恢复原始链表
        p1 = p3->next;
        p3->next = NULL;
        while(p1 != NULL){
            p2 = p1->next;
            p1->next = p3;
            p3 = p1;
            p1 = p2;
        }

        return res;
    }
};

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