algorithm-base/animation-simulation/链表篇/234. 回文链表.md

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234. 回文链表

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

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:

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:

class Solution {
public:
    bool isPalindrome(ListNode* head) {
        vector<int> arr;
        ListNode* copynode = head;
        while (copynode) {
            arr.push_back(copynode->val);
            copynode = copynode->next;
        }
        int back = 0;
        int pro = arr.size() - 1;
        while (back < pro) {
            if (arr[back] != arr[pro]) {
                return false;
            }
            back++;
            pro--;
        }
        return true;
    }
};

JS Code:

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:

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

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：

题目代码

Java Code：

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 midenode =  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(midenode.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) {
               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。
        midenode.next = reverse(backhalf);
        return true;       
    }
    //找到中间的部分
    public ListNode searchmidnode (ListNode head) {       
          ListNode fast = new ListNode(-1);
          ListNode slow = new ListNode(-1);
          fast = head;
          slow = head;
          //找到中点
          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;
          //翻转链表
          while (slow != null) {
                  temp = slow.next;
                  slow.next = low;
                  low = slow;
                  slow = temp;
          }
          return low;
    }
}

C++ Code：

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 * midenode =  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(midenode->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) {
               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。
        midenode->next = reverse(backhalf);
        return true;       
    }
    //找到中间的部分
    ListNode * searchmidnode (ListNode * head) {       
          ListNode * fast = new ListNode(-1);
          ListNode * slow = new ListNode(-1);
          fast = head;
          slow = head;
          //找到中点
          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;
          //翻转链表
          while (slow != nullptr) {
                  temp = slow->next;
                  slow->next = low;
                  low = slow;
                  slow = temp;
          }
          return low;
    }
};