回文链表
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
。
回文序列;回文 序列是向前和向后读都相同的序列。
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
* };
*/
class Solution {
public:
bool isPalindrome(ListNode* head) {
if (!head || !head->next) return true; // 如果链表为空或只有一个节点,则是回文
// Step 1: 找到链表的中点
ListNode* slow = head;
ListNode* fast = head;
// 使用快慢指针找到链表的中点
while (fast && fast->next) {
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
}
// Step 2: 反转链表的后半部分
ListNode* prev = nullptr;
ListNode* curr = slow;
while (curr) {
ListNode* nextTemp = curr->next;
curr->next = prev;
prev = curr;
curr = nextTemp;
}
// Step 3: 比较前半部分和反转后的后半部分
ListNode* left = head;
ListNode* right = prev; // prev是反转后的后半部分的头
while (right) {
if (left->val != right->val) {
return false; // 如果不相等,说明不是回文链表
}
left = left->next;
right = right->next;
}
return true; // 如果所有值都相等,返回 true
}
};
-
快慢指针:
fast
指针每次走两步,slow
指针每次走一步。当fast
指针走到链表末尾时,slow
指针正好在链表的中间位置。 -
反转后半部分链表:从
slow
指针开始,我们通过迭代将链表的后半部分反转,使其指向前一节点。 -
比较前后两部分:通过遍历链表的前半部分和反转后的后半部分,逐个比较它们的值,如果有不相等的地方,说明链表不是回文的。
-
空间复杂度:这段代码的空间复杂度是 O(1),因为我们只使用了常量级别的额外空间(除了输入链表本身)。
-
时间复杂度:时间复杂度是 O(n),其中 n 是链表的节点数。我们遍历链表两次:一次是找到中点并反转后半部分,另一次是比较两个部分。
边界情况:
- 空链表或者只有一个节点的链表是回文的,直接返回
true
。 - 链表的长度为 2 的时候,只需要比较两个元素是否相等。