题目描述
给你一个单链表的头节点 head ,请你判断该链表是否为回文链表。如果是,返回 true ;否则,返回 false 。
示例
输入:head = [1,2,2,1]
输出:true
输入:head = [1,2]
输出:false
思路分析
看到这道题,相信很多朋友跟我一样,就想把链表里的元素放在列表里,然后判断列表是否为回文链表。当然这是第一种最简单直观容易想到的方法。
但是有没有其他方法?能不能像证明回文字符串那样,采用双指针的方法来解决回文链表的问题呢?答案是可以的,但是需要用到递归的方法将链表的节点按照顺序压入栈中,栈中的节点相当于右指针,在这里右指针的移动方式是靠栈的弹出来实现的,大家细品,再设置一个外部节点,该外部节点相当于左指针,其移动方式与正常指针无异。
我们都知道,栈是要耗费内存的,那么有没有办法减少内存的消耗呢?这里的解决办法是将链表分为前后两部分,然后把链表后半部分进行反转,反转之后与第二部分进行配准,如果完全一样,则是回文链表,否则不是。这种方法其实用到了很多知识点,比较有意思的是使用快慢指针来对链表进行前后两部分的划分,其次就是链表反转的知识点。
下边分别看一下这三种方法的代码。
代码展示
1、存进列表再判断
class Solution:
def isPalindrome(self, head: ListNode) -> bool:
#链表节点存入列表,判断列表是否是回文字串
nodes = []
#按顺序一次遍历列表节点,并存入列表nodes
while head:
nodes.append(head.val)
head = head.next
#判断列表
for i in range(len(nodes)):
if nodes[i] != nodes[len(nodes)-i-1]:
return False
return True
运行结果
2、递归(类比双指针)
class Solution:
#定义外部指针节点
self.front_node = head
#递归函数,通过判断当前节点是否为空,将所有节点压入栈内
#压入完毕之后,一次弹出与外部节点指针一次对比
def func(current_node):
if current_node:
if not func(current_node.next): return False
if current_node.val != self.front_node.val: return False
self.front_node = self.front_node.next
return True #base case,最后一个节点返回True,用于栈内元素的弹出
ans = func(head)
return ans
运行结果
3、快慢指针,链表分半
#快慢指针#
#先使用快慢指针找到链表的前半部分和后半部分
#对后半部分链表进行反转
#对比前半部分与反转过的后半部分是否相同
#比较之后再将后半部分反转过来
#考虑链表为空的情况
if not head:
return True
#快慢指针分离链表,并返回第二部分的起始节点
def seperate_linkList(node):
fast, slow = node, node
while fast.next and fast.next.next:
slow = slow.next
fast = fast.next.next
return slow #返回第一部分的终止节点
#链表反转
def reverse_ll(node):
previous = None
cur = node
while cur:
next_node = cur.next
cur.next = previous
previous = cur
cur = next_node
return previous
first_half_end = seperate_linkList(head)
second_half_start = reverse_ll(first_half_end.next)
# 判断是否回文
result = True
first_position = head
second_position = second_half_start
while result and second_position is not None:
if first_position.val != second_position.val:
result = False
first_position = first_position.next
second_position = second_position.next
return result
运行结果
总结
在这片博客中,我们主要分析了回文链表这道题目,虽然只是一道简单题,但是在做题的时候要保持发散思维,今天使用三种方法从不同角度对空间复杂度和时间复杂度进行优化,并且还对递归、快慢指针、链表反转等知识进行了复盘。希望大家看完之后能有所启发~欢迎评论区交流。