链表回文判断(C++)
题目描述:
对于一个链表,请设计一个时间复杂度为O(n),额外空间复杂度为O(1)的算法,判断其是否为回文结构。
给定一个链表的头指针A,请返回一个bool值,代表其是否为回文结构。保证链表长度小于等于900。
测试样例:
1->2->2->1
返回:true
思路:
由于空间复杂度要求为O(1),也就是说临时占用空间和输入数据规模无关,因此无法利用数组或者是栈进行判断。因此先找到中间位置将后半部分指针翻转,然后两端分别比较。注意这种方法会修改原链表,但是空间复杂度要求为O(1)也只能这么做了。
程序运行流程:
1、利用快慢指针找到中间的位置(起初均指向头结点,然后pSlow一次走一步,pFast一次走两步。注意不需要区分链表结点个数是奇数还是偶数);
2、将后半部分指针翻转;
3、最后再进行一次遍历,一个从前向后,一个从后向前。
下图是演示图(分为链表结点个数奇数和偶数两种情况),当pFast或pFast->next到达尾部(为NULL)时,pSlow正好到达中间位置。其中当链表结点个数为偶数时,pFast首先变为NULL;当链表结点个数为奇数时,pFast->next首先变为NULL。
代码:
1 /* 2 本程序说明: 3 4 时间限制:3秒 空间限制:32768K 热度指数:8332 5 本题知识点: 链表 栈 6 7 题目描述 8 对于一个链表,请设计一个时间复杂度为O(n),额外空间复杂度为O(1)的算法,判断其是否为回文结构。 9 给定一个链表的头指针A,请返回一个bool值,代表其是否为回文结构。保证链表长度小于等于900。 10 测试样例: 11 1->2->2->1 12 返回:true 13 14 */ 15 16 #include <iostream> 17 using namespace std; 18 19 struct ListNode { 20 int val; 21 struct ListNode *next; 22 ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} 23 }; 24 25 //链表结点构造 26 ListNode* create_list_node(int val) 27 { 28 ListNode* pNode = new ListNode(val); 29 return pNode; 30 } 31 //链表结点连接 32 void connect_list_node(ListNode* pCur, ListNode* pNext) 33 { 34 pCur->next = pNext; 35 } 36 37 38 39 class PalindromeList { 40 public: 41 bool chkPalindrome(ListNode* A) { 42 // write code here 43 ListNode* pSlow = A; 44 ListNode* pFast = A; 45 46 while(pFast != NULL && pFast->next != NULL) 47 { 48 pSlow = pSlow->next; 49 pFast = pFast->next->next; 50 } 51 //反转链表后半部分指针 52 ListNode* prev = pSlow;//临时保存用 53 pSlow = pSlow->next; 54 prev->next = NULL;//最中间的点的next置为NULL 55 while(pSlow != NULL) 56 { 57 cout<<pSlow->val<<endl; 58 ListNode* tmp = pSlow->next;//保存后面的结点 59 pSlow->next=prev; 60 prev = pSlow; 61 pSlow = tmp; 62 } 63 64 ListNode* pForward = A;//指向头结点 65 ListNode* pBackward= prev;//指向链表最后一个结点 66 67 while(!(pForward == pBackward || pForward->next == pBackward)) 68 { 69 if(pForward->val != pBackward->val) 70 return false; 71 pForward = pForward->next; 72 pBackward = pBackward->next; 73 } 74 return true; 75 } 76 }; 77 78 void test() 79 { 80 //创建结点 81 ListNode* pNode1 = create_list_node(1); 82 ListNode* pNode2 = create_list_node(1); 83 ListNode* pNode3 = create_list_node(7); 84 ListNode* pNode4 = create_list_node(2); 85 ListNode* pNode5 = create_list_node(7); 86 ListNode* pNode6 = create_list_node(1); 87 ListNode* pNode7 = create_list_node(1); 88 // ListNode* pNode8 = create_list_node(45); 89 // ListNode* pNode9 = create_list_node(-7); 90 91 //连接结点 92 connect_list_node(pNode1,pNode2); 93 connect_list_node(pNode2,pNode3); 94 connect_list_node(pNode3,pNode4); 95 connect_list_node(pNode4,pNode5); 96 connect_list_node(pNode5,pNode6); 97 connect_list_node(pNode6,pNode7); 98 // connect_list_node(pNode7,pNode8); 99 // connect_list_node(pNode8,pNode9); 100 101 PalindromeList test; 102 103 bool flag=test.chkPalindrome(pNode1); 104 cout<<flag<<endl; 105 106 } 107 108 int main() 109 { 110 test(); 111 return 0; 112 }
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