【链表问题】打卡6：三种方法带你优雅判断回文链表

前言

以专题的形式更新刷题贴，欢迎跟我一起学习刷题，相信我，你的坚持，绝对会有意想不到的收获。每道题会提供简单的解答，如果你有更优雅的做法，欢迎提供指点，谢谢。

注：如果你在看代码的时候发现代码排版乱了麻烦告诉我一声，谢谢。

【题目描述】

给定一个链表的头节点 head, 请判断该链表是否为回文结构。

例如：

1->2->1，返回 true.

1->2->2->1, 返回 true。

1->2->3，返回 false。

【要求】

如果链表的长度为 N, 时间复杂度达到 O(N)。

【难度】

普通解法：士：★☆☆☆

进阶解法：尉：★★☆☆

【解答】

方法1

我们可以利用栈来做辅助，把链表的节点全部入栈，在一个一个出栈与链表进行对比，例如对于链表 1->2->3->2->2，入栈后如图:

然后再逐一出栈与链表元素对比。

这种解法比较简单，时间复杂度为 O(n), 空间复杂度为 O(n)。

代码如下

 1//方法1
 2public static boolean f1(Node head) {
 3    if (head == null || head.next == null) {
 4        return true;
 5    }
 6    Node temp = head;
 7    Stack<Node> stack = new Stack<>();
 8    while (temp != null) {
 9        stack.push(temp);
10        temp = temp.next;
11    }
12    while (!stack.isEmpty()) {
13        Node t = stack.pop();
14        if (t.value != head.value) {
15            return false;
16        }
17        head = head.next;
18    }
19    return true;
20}

方法二

真的需要全部入栈吗？其实我们也可以让链表的后半部分入栈就可以了，然后把栈中的元素与链表的前半部分对比，例如 1->2->3->2->2 后半部分入栈后如图：

然后逐个出栈，与链表的前半部分(1->2)对比。这样做的话空间复杂度会减少一半。

代码如下：

 1//方法2
 2public static boolean f(Node head) {
 3    if(head == null || head.next == null)
 4        return true;
 5    Node slow = head;//慢指针
 6    Node fast = head;//快指针
 7    Stack<Node> stack = new Stack<>();
 8    //slow最终指向中间节点
 9    while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
10        slow = slow.next;
11        fast = fast.next.next;
12    }
13    System.out.println(slow.value);
14    slow = slow.next;
15    while (slow != null) {
16        stack.push(slow);
17        slow = slow.next;
18    }
19    //进行判断
20    while (!stack.isEmpty()) {
21        Node temp = stack.pop();
22        if (head.value != temp.value) {
23            return false;
24        }
25        head = head.next;
26    }
27    return true;
28}

方法三：空间复杂度为 O(1)。

上道题我们有作过链表的反转的，没看过的可以看一下勒：【链表问题】如何优雅着反转单链表]，我们可以把链表的后半部分进行反转，然后再用后半部分与前半部分进行比较就可以了。这种做法额外空间复杂度只需要 O(1), 时间复杂度为 O(n)。

代码如下:

 1//方法3
 2public static boolean f2(Node head) {
 3    if(head == null || head.next == null)
 4        return true;
 5    Node slow = head;//慢指针
 6    Node fast = head;//快指针
 7    //slow最终指向中间节点
 8    while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
 9        slow = slow.next;
10        fast = fast.next.next;
11    }
12    Node revHead = reverse(slow.next);//反转后半部分
13    //进行比较
14    while (revHead != null) {
15        System.out.println(revHead.value);
16        if (revHead.value != head.value) {
17            return false;
18        }
19        head = head.next;
20        revHead = revHead.next;
21    }
22    return true;
23}
24//反转链表
25private static Node reverse(Node head) {
26    if (head == null || head.next == null) {
27        return head;
28    }
29    Node newHead = reverse(head.next);
30    head.next.next = head;
31    head.next = null;
32    return newHead;
33}

问题拓展

思考：如果给你的是一个环形链表，并且指定了头节点，那么该如何判断是否为回文链表呢？

【题目描述】

无

【要求】

无

【难度】

未知。

【解答】

无。此题为开放题，你可以根据这个设定各种其他要求条件。

- End -

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