234. 回文链表

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题目

234. 回文链表

https://leetcode-cn.com/problems/palindrome-linked-list/

请判断一个链表是否为回文链表。

示例 1:


输入: 1->2
输出: false

示例 2:


输入: 1->2->2->1
输出: true

进阶：
你能否用 O(n) 时间复杂度和 O(1) 空间复杂度解决此题？

题解

思路

方法一用数组存储但需要消耗空间，方法二用快慢指针，翻转慢指针进行对比。

代码


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val, next) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.next = (next===undefined ? null : next)
 * }
 */
/**
 * 暴力法，转成数组再比较
 * @param {ListNode} head
 * @return {boolean}
 */
// var isPalindrome = function(head) {
//     const arr = [];
//     while(head) {
//         arr.push(head.val);
//         head = head.next;
//     }
//     let left = 0;
//     let right = arr.length - 1;
//     while (left <= right) {
//         if(arr[left] !== arr[right]) return false;
//         left++;
//         right--;
//     }
//     return true;
// };



var isPalindrome = function(head) {
    if(!head || !head.next) return true;
    // 慢指针
    let slow = head;
    // 快指针
    let fast = head;
    // 快指针走完时，慢指针正好处于中间位置
    while(fast && fast.next && fast.next.next){
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    // 反转链表，从慢指针开始的位置
    let revSlow = reverseList(slow);
    
    // 比较两个链表
    while(revSlow && head){
        if(revSlow.val !== head.val) return false;
        revSlow = revSlow.next;
        head = head.next;
    }
    return true;
};

// 反转链表
function reverseList(head) {
    // 初始化指针
    let pre = null;
    // 临时变量
    let next = null;
    while(head){
        // 保存下一个节点
        next = head.next;
        // 当前节点指向pre
        head.next = pre;
        // 修改pre
        pre = head;
        // 执行下一个节点
        head = next;
    }
    return pre;
};

官方

快慢指针

思路

避免使用 O(n)额外空间的方法就是改变输入。

我们可以将链表的后半部分反转（修改链表结构），然后将前半部分和后半部分进行比较。比较完成后我们应该将链表恢复原样。虽然不需要恢复也能通过测试用例，但是使用该函数的人通常不希望链表结构被更改。

该方法虽然可以将空间复杂度降到 O(1)，但是在并发环境下，该方法也有缺点。在并发环境下，函数运行时需要锁定其他线程或进程对链表的访问，因为在函数执行过程中链表会被修改。

算法

整个流程可以分为以下五个步骤：

找到前半部分链表的尾节点。
反转后半部分链表。
判断是否回文。
恢复链表。
返回结果。

执行步骤一，我们可以计算链表节点的数量，然后遍历链表找到前半部分的尾节点。

我们也可以使用快慢指针在一次遍历中找到：慢指针一次走一步，快指针一次走两步，快慢指针同时出发。当快指针移动到链表的末尾时，慢指针恰好到链表的中间。通过慢指针将链表分为两部分。

若链表有奇数个节点，则中间的节点应该看作是前半部分。

步骤二可以使用「206. 反转链表」问题中的解决方法来反转链表的后半部分。

步骤三比较两个部分的值，当后半部分到达末尾则比较完成，可以忽略计数情况中的中间节点。

步骤四与步骤二使用的函数相同，再反转一次恢复链表本身。


const reverseList = (head) => {
    let prev = null;
    let curr = head;
    while (curr !== null) {
        let nextTemp = curr.next;
        curr.next = prev;
        prev = curr;
        curr = nextTemp;
    }
    return prev;
}

const endOfFirstHalf = (head) => {
    let fast = head;
    let slow = head;
    while (fast.next !== null && fast.next.next !== null) {
        fast = fast.next.next;
        slow = slow.next;
    }
    return slow;
}

var isPalindrome = function(head) {
    if (head == null) return true;

    // 找到前半部分链表的尾节点并反转后半部分链表
    const firstHalfEnd = endOfFirstHalf(head);
    const secondHalfStart = reverseList(firstHalfEnd.next);

    // 判断是否回文
    let p1 = head;
    let p2 = secondHalfStart;
    let result = true;
    while (result && p2 != null) {
        if (p1.val != p2.val) result = false;
        p1 = p1.next;
        p2 = p2.next;
    }        

    // 还原链表并返回结果
    firstHalfEnd.next = reverseList(secondHalfStart);
    return result;
};