algorithm-base/animation-simulation/链表篇/234. 回文链表.md
2021-07-28 02:26:32 +08:00

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Java
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#### [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:
```java
输入: 1->2->2->1
输出: true
```
题目解析
题目理解起来很简单判断是否为回文如果单纯判断一个字符串或者数组是不是回文很容易因为数组查询元素的时间复杂度为 O(1)但是链表的查询时间复杂度为 O(n)而且题目中的链表为单链表指针只能后移不能前移所以我们判断起来会比较困难
巧用数组法
我们首先将链表的所有元素都保存在数组中然后再利用双指针遍历数组进而来判断是否为回文这个方法很容易理解而且代码实现也比较简单
**题目代码**
Java Code:
```java
class Solution {
public boolean isPalindrome(ListNode head) {
//这里需要用动态数组,因为我们不知道链表的长度
List<Integer> arr = new ArrayList<Integer>();
ListNode copynode = head;
//将链表的值复制到数组中
while (copynode != null) {
arr.add(copynode.val);
copynode = copynode.next;
}
//双指针遍历数组
int back = 0;
int pro = arr.size() - 1;
while (back < pro) {
//判断两个指针的值是否相等
if (!arr.get(pro).equals(arr.get(back))) {
return false;
}
//移动指针
back++;
pro--;
}
return true;
}
}
```
C++ Code:
```cpp
class Solution {
public:
bool isPalindrome(ListNode* head) {
//这里需要用动态数组,因为我们不知道链表的长度
vector<int> arr;
ListNode* copynode = head;
//将链表的值复制到数组中
while (copynode) {
arr.push_back(copynode->val);
copynode = copynode->next;
}
//双指针遍历数组
int back = 0;
int pro = arr.size() - 1;
while (back < pro) {
//判断两个指针的值是否相等
if (arr[back] != arr[pro]) {
return false;
}
//移动指针
back++;
pro--;
}
return true;
}
};
```
JS Code:
```js
var isPalindrome = function (head) {
let arr = [];
let copynode = head;
//将链表的值复制到数组中
while (copynode) {
arr.push(copynode.val);
copynode = copynode.next;
}
//双指针遍历数组
let back = 0;
let pro = arr.length - 1;
while (back < pro) {
//判断两个指针的值是否相等
if (arr[back] !== arr[pro]) {
return false;
}
//移动指针
back += 1;
pro -= 1;
}
return true;
};
```
Python Code:
```python
class Solution:
def isPalindrome(self, head: ListNode) -> bool:
arr = []
copynode = head
# 将链表的值复制到数组中
while copynode is not None:
arr.append(copynode.val)
copynode = copynode.next
# 双指针遍历数组
back = 0
pro = len(arr) - 1
while back < pro:
# 判断两个指针的值是否相等
if arr[back] != arr[pro]:
return False
# 移动指针
back += 1
pro -= 1
return True
```
Swift Code
```swift
class Solution {
func isPalindrome(_ head: ListNode?) -> Bool {
// 这里需要用动态数组,因为我们不知道链表的长度
var arr:[Int?] = []
var copynode = head
// 将链表的值复制到数组中
while copynode != nil {
arr.append(copynode?.val)
copynode = copynode?.next
}
// 双指针遍历数组
var back = 0, pro = arr.count - 1
while back < pro {
// 判断两个指针的值是否相等
if arr[pro] != arr[back] {
return false
}
// 移动指针
back += 1
pro -= 1
}
return true
}
}
```
Go Code:
```go
func isPalindrome(head *ListNode) bool {
// 将节点中的值按顺序放在arr中。
arr := []int{}
node := head
for node != nil {
arr = append(arr, node.Val)
node = node.Next
}
// 双指针判断是否为回文
l, r := 0, len(arr) - 1
for l < r {
if arr[l] != arr[r] {
return false
}
l++
r--
}
return true
}
```
这个方法可以直接通过但是这个方法需要辅助数组那我们还有其他更好的方法吗
**双指针翻转链表法**
在上个题目中我们知道了如何找到链表的中间节点那我们可以在找到中间节点之后对后半部分进行翻转翻转之后重新遍历前半部分和后半部分进行判断是否为回文
动图解析
![翻转链表部分](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/photobed@master/photo/翻转链表部分.1v2ncl72ligw.gif)
#### **题目代码**
Java Code
```java
class Solution {
public boolean isPalindrome(ListNode head) {
if (head==null || head.next==null) {
return true;
}
//找到中间节点,也就是翻转的头节点,这个在昨天的题目中讲到
//但是今天和昨天有一些不一样的地方就是,如果有两个中间节点返回第一个,昨天的题目是第二个
ListNode midnode = searchmidnode(head);
//原地翻转链表,需要两个辅助指针。这个也是面试题目,大家可以做一下
//这里我们用的是midnode.next需要注意因为我们找到的是中点但是我们翻转的是后半部分
ListNode backhalf = reverse(midnode.next);
//遍历两部分链表,判断值是否相等
ListNode p1 = head;
ListNode p2 = backhalf;
while (p2 != null) {
if (p1.val != p2.val) {
//若要还原记得这里也要reverse
midnode.next = reverse(backhalf);
return false;
}
p1 = p1.next;
p2 = p2.next;
}
//还原链表并返回结果,这一步是需要注意的,我们不可以破坏初始结构,我们只是判断是否为回文,
//当然如果没有这一步也是可以AC但是面试的时候题目要求可能会有这一条。
midnode.next = reverse(backhalf);
return true;
}
//找到中点
public ListNode searchmidnode (ListNode head) {
ListNode fast = head;
ListNode slow = head;
while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
fast = fast.next.next;
slow = slow.next;
}
return slow;
}
//翻转链表
public ListNode reverse (ListNode slow) {
ListNode low = null;
ListNode temp = null;
while (slow != null) {
temp = slow.next;
slow.next = low;
low = slow;
slow = temp;
}
return low;
}
}
```
C++ Code
```cpp
class Solution {
public:
bool isPalindrome(ListNode* head) {
if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
return true;
}
//找到中间节点,也就是翻转的头节点,这个在昨天的题目中讲到
//但是今天和昨天有一些不一样的地方就是,如果有两个中间节点返回第一个,昨天的题目是第二个
ListNode * midnode = searchmidnode(head);
//原地翻转链表,需要两个辅助指针。这个也是面试题目,大家可以做一下
//这里我们用的是midnode->next需要注意因为我们找到的是中点但是我们翻转的是后半部分
ListNode * backhalf = reverse(midnode->next);
//遍历两部分链表,判断值是否相等
ListNode * p1 = head;
ListNode * p2 = backhalf;
while (p2 != nullptr) {
if (p1->val != p2->val) {
//若要还原记得这里也要reverse
midnode->next = reverse(backhalf);
return false;
}
p1 = p1->next;
p2 = p2->next;
}
//还原链表并返回结果,这一步是需要注意的,我们不可以破坏初始结构,我们只是判断是否为回文,
//当然如果没有这一步也是可以AC但是面试的时候题目要求可能会有这一条。
midnode->next = reverse(backhalf);
return true;
}
//找到中间的部分
ListNode * searchmidnode (ListNode * head) {
ListNode * fast = head;
ListNode * slow = head;
while (fast->next != nullptr && fast->next->next != nullptr) {
fast = fast->next->next;
slow = slow->next;
}
return slow;
}
//翻转链表
ListNode * reverse (ListNode * slow) {
ListNode * low = nullptr;
ListNode * temp = nullptr;
while (slow != nullptr) {
temp = slow->next;
slow->next = low;
low = slow;
slow = temp;
}
return low;
}
};
```
JS Code:
```javascript
var isPalindrome = function (head) {
if (head === null || head.next === null) {
return true;
}
//找到中间节点,也就是翻转的头节点,这个在昨天的题目中讲到
//但是今天和昨天有一些不一样的地方就是,如果有两个中间节点返回第一个,昨天的题目是第二个
let midnode = searchmidnode(head);
//原地翻转链表,需要两个辅助指针。这个也是面试题目,大家可以做一下
//这里我们用的是midnode.next需要注意因为我们找到的是中点但是我们翻转的是后半部分
let backhalf = reverse(midnode.next);
//遍历两部分链表,判断值是否相等
let p1 = head;
let p2 = backhalf;
while (p2 != null) {
if (p1.val != p2.val) {
//若要还原记得这里也要reverse
midnode.next = reverse(backhalf);
return false;
}
p1 = p1.next;
p2 = p2.next;
}
//还原链表并返回结果,这一步是需要注意的,我们不可以破坏初始结构,我们只是判断是否为回文,
//当然如果没有这一步也是可以AC但是面试的时候题目要求可能会有这一条。
midnode.next = reverse(backhalf);
return true;
};
//找到中点
var searchmidnode = function (head) {
let fast = head;
let slow = head;
while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
fast = fast.next.next;
slow = slow.next;
}
return slow;
};
//翻转链表
var reverse = function (slow) {
let low = null;
let temp = null;
while (slow != null) {
temp = slow.next;
slow.next = low;
low = slow;
slow = temp;
}
return low;
};
```
Python Code:
```python
class Solution:
def isPalindrome(self, head: ListNode) -> bool:
if head is None or head.next is None:
return True
# 找到中间节点也就是翻转的头节点这个在昨天的题目中讲到
# 但是今天和昨天有一些不一样的地方就是如果有两个中间节点返回第一个昨天的题目是第二个
midnode = self.searchmidnode(head)
# 原地翻转链表需要两个辅助指针这个也是面试题目大家可以做一下
# 这里我们用的是midnode.next需要注意因为我们找到的是中点但是我们翻转的是后半部分
backhalf = self.reverse(midnode.next)
# 遍历两部分链表判断值是否相等
p1 = head
p2 = backhalf
while p2 is not None:
if p1.val != p2.val:
# 若要还原记得这里也要reverse
midnode.next = self.reverse(backhalf)
return False
p1 = p1.next
p2 = p2.next
# 还原链表并返回结果这一步是需要注意的我们不可以破坏初始结构我们只是判断是否为回文
# 当然如果没有这一步也是可以AC但是面试的时候题目要求可能会有这一条
midnode.next = self.reverse(backhalf)
return True
# 找到中点
def searchmidnode(self, head):
fast = head
slow = head
while fast.next is not None and fast.next.next is not None:
fast = fast.next.next
slow = slow.next
return slow
# 翻转链表
def reverse(self, slow):
low = None
temp = None
while slow is not None:
temp = slow.next
slow.next = low
low = slow
slow = temp
return low
```
Swift Code
```swift
class Solution {
func isPalindrome(_ head: ListNode?) -> Bool {
if head == nil || head?.next == nil {
return true
}
//找到中间节点,也就是翻转的头节点,这个在昨天的题目中讲到
//但是今天和昨天有一些不一样的地方就是,如果有两个中间节点返回第一个,昨天的题目是第二个
var midnode = searchmidnode(head)
//原地翻转链表,需要两个辅助指针。这个也是面试题目,大家可以做一下
//这里我们用的是midnode.next需要注意因为我们找到的是中点但是我们翻转的是后半部分
var backhalf = reverse(midnode?.next);
//遍历两部分链表,判断值是否相等
var p1 = head
var p2 = backhalf
while p2 != nil {
if p1?.val != p2?.val {
midnode?.next = reverse(backhalf)
return false
}
p1 = p1?.next
p2 = p2?.next
}
//还原链表并返回结果,这一步是需要注意的,我们不可以破坏初始结构,我们只是判断是否为回文,
//当然如果没有这一步也是可以AC但是面试的时候题目要求可能会有这一条。
midnode?.next = reverse(backhalf)
return true
}
//找到中点
func searchmidnode(_ head: ListNode?) -> ListNode? {
var fast = head, slow = head
while fast?.next != nil && fast?.next?.next != nil {
fast = fast?.next?.next
slow = slow?.next
}
return slow
}
//翻转链表
func reverse(_ slow: ListNode?) -> ListNode? {
var slow = slow
var low: ListNode?
var temp: ListNode?
while slow != nil {
temp = slow?.next
slow?.next = low
low = slow
slow = temp
}
return low
}
}
```
Go Code:
```go
func isPalindrome(head *ListNode) bool {
if head == nil || head.Next == nil {
return true
}
midNode := searchMidNode(head)
backHalf := reverse(midNode.Next)
// 判断左右两边是否一样(回文)
p1, p2 := head, backHalf
for p2 != nil {
if p1.Val != p2.Val {
midNode.Next = reverse(backHalf)
return false
}
p1 = p1.Next
p2 = p2.Next
}
// 不破坏原来的数据
midNode.Next = reverse(backHalf)
return true
}
// searchMidNode 求中间的节点
func searchMidNode(head *ListNode) *ListNode {
fast, slow := head, head
for fast.Next != nil && fast.Next.Next != nil {
fast = fast.Next.Next
slow = slow.Next
}
return slow
}
// reverse 反转链表
func reverse(node *ListNode) *ListNode {
var pre *ListNode
for node != nil {
nxt := node.Next
node.Next = pre
pre = node
node = nxt
}
return pre
}
```