链表：判断一个链表是否为回文结构

题目：给定一个链表头节点 head，请判断链表是否为回文结构

例如：

1-->2-->1，返回 true；

1-->2-->2-->1，返回 true；

15-->6-->15，返回 true；

1-->2-->3，返回 false；

进阶：

如果链表长度为 N，时间复杂度为 O（N），额外空间复杂度为 O（1）；

 

 

 

 

 

方法一：

利用栈结构，将链表节点全部压入栈内，再重新从头遍历链表同时与栈内弹出的数据进行比较，如果该链表是一个回文结构则整个比较过程都为真，否则的话肯定有不相等的结点。

时间复杂度O（N），空间复杂度O（N）

class Node
{
    public int data;
    public Node next;

    public Node(int data)
    {
        this.data = data;
    }
}

public boolean isPalindrome(Node head)
{
    if(head == null || head.next == null)
        return true;

    Stack<Node> stack = new Stack<>();
    Node cur = head;
    while(cur != null)
    {
        stack.push(cur);
        cur = cur.next;
    }

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

 

 

方法二：

方法二是方法一的优化版，虽然也是栈结构，但我们选择只将一半的节点压入即可

public boolean isPalindrome(Node head)
{
    if(head == null || head.next == null)
        return true;

    Stack<Node> stack = new Stack<>();
    Node fast = head, slow = head.next;
    while(fast.next != null && fast.next.next != null)
    {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }

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

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

 

方法三：

我们也可以在O（N）时间复杂度和O（1）空间复杂度内解决此题，具体分析如下：

1. 改变链表右边区域的结构，使整个右半区反转，最后指向中间节点

如图

 

2. leftStart 和 rightStart 同时向中间遍历，每一步移动都比较当前节点的值，如果不一样则将标识量即为 false

3. 不管是否为回文，都需要将原链表恢复原样

 

public boolean isPalindrome(Node head)
{
    if(head == null || head.next == null)
        return true;

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

    Node cur = slow.next;
    slow.next = null;
    Node pre = slow, next = null;
    while(cur != null)
    {
        next = cur.next;
        cur.next = pre;
        pre = cur;
        cur = next;
    }

    Node leftStart = head, rightStart = pre;
    boolean flag = true;
    while(leftStart != null && rightStart != null)
    {
        if(leftStart.data != rightStart.data)
        {
            flag = false;
            break;
        }
        leftStart = leftStart.next;
        rightStart = rightStart.next;
    }
    
    cur = pre.next;
    pre.next = null;
    while(cur != null)
    {
        next = cur.next;
        cur.next = pre;
        pre = cur;
        cur = next;
    }

    return false;
}

 

 

 参考资料：程序员代码面试指南 IT名企算法与数据结构题目最优解，左程云