【链表】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。

【题目描述】

给定一个链表的头结点 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，把链表的结点全部入栈，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

//全部入栈
public static boolean palindromeList1(Node head){
    if(head == null || head.next == null){
        return true;
    }
    Node node = head;
    //使用ArrayDeque作为栈
    //Stack因为集成自Vector，所以Stack类是同步的，效率不高。
    //官方一般建议这样使用ArrayDeque代替Stack
    ArrayDeque<Node> stack = new ArrayDeque<Node>();
    while(node != null){
        stack.push(node);
        node = node.next;
    }
    while(!stack.isEmpty()){
        Node popNode = stack.pop();
        if(popNode.value != head.value){
            return false;
        }
        head = head.next;
    }
    return true;
}

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：

//后半部分入栈，时间复杂度O(n)
public static boolean palindromeList2(Node head){
    if(head == null || head.next == null){
        return true;
    }
    Node fast = head;//快指针
    Node slow = head;//慢指针
    //slow最终指向中间结点
    while(fast.next!=null && fast.next.next!=null){
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    //后半部分入栈
    slow = slow.next;
    ArrayDeque<Node> stack = new ArrayDeque<Node>();
    while(slow!=null){
        stack.push(slow);
        slow = slow.next;
    }
    //进行判断
    while(!stack.isEmpty()){
        Node n = stack.pop();
        if(n.value != head.value){
            return false;
        }
        head = head.next;
    }
    return true;
}

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】打卡2：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:

//反转后半部分链表
public static boolean palindromeList3(Node head){
    if(head == null || head.next == null){
        return true;
    }
    Node slow = head;//慢指针
    Node fast = head;//快指针
    //slow最终指向中间结点
    while(fast.next!=null && fast.next.next!=null){
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    //反转后半部分
    Node reverseNode = reverseNode(slow.next);
    //比较
    while(reverseNode.next != null && head.next != null){
        if(reverseNode.value != head.value){
            return false;
        }
        reverseNode = reverseNode.next;
        head = head.next;
    }
    return true;
}

private static Node reverseNode(Node head){
    if(head == null || head.next == null){
        return head;
    }
    Node newList = reverseNode(head.next);
    head.next.next = head;
    head.next = null;
    return newList;
}

测试代码

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3,3,2,1};
    Node head = new Node(arr[0]);
    Node node = head;
    int i = 0;
    while(++i<arr.length){
        node.next = new Node(arr[i]);
        node = node.next;
    }
    System.out.println(palindromeList1(head));
    System.out.println(palindromeList2(head));
    System.out.println(palindromeList3(head));
}

问题拓展

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

来源：苦逼的码农（ID:di201805）

（完）