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234. 回文链表

4 min

题目

234. 回文链表 简单

解法:反转比较

思路

核心思想是使用快慢指针定位中点并反转前半部分链表。通过快指针(每次两步)和慢指针(每次一步)遍历,在慢指针移动时同步反转前半部分节点,使前半部分逆序。当快指针到达末尾时,慢指针位于中点(奇数长度需跳过中间节点),此时反转后的前半部分(prev)与后半部分(slow)应完全对称。

正确性基于回文序列的对称性:反转前半部分后,若为回文则前半部分逆序与后半部分正序应完全匹配。移动过程中反转操作保证了空间复杂度为O(1),且不会遗漏最优解——因为中点定位准确且反转不改变节点值。

  • Step 1: 快慢指针初始化,边遍历边反转前半部分(slow移动时修改指针指向)
  • Step 2: 若链表长度奇数,slow后移跳过中间节点
  • Step 3: 同步比较prev(反转前半)和slow(后半)的节点值
  • Step 4: 发现不匹配立即返回false,否则遍历完成返回true

复杂度

  • 时间复杂度: O(n)O(n),遍历链表两次(快慢指针一次,比较一次)
  • 空间复杂度: O(1)O(1),仅使用固定数量的指针变量

代码

/**
 * 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 == nullptr || head->next == nullptr) {
            return true;
        }

        ListNode* slow = head;
        ListNode* fast = head;
        ListNode* prev = nullptr;
        ListNode* temp = nullptr;

        // 边遍历边反转前半部分
        while (fast != nullptr && fast->next != nullptr) {
            fast = fast->next->next;
/**
 * 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 == nullptr || head->next == nullptr) {
            return true;
        }

        ListNode* slow = head;
        ListNode* fast = head;
        ListNode* prev = nullptr;
        ListNode* temp = nullptr;

        // 边遍历边反转前半部分
        while (fast != nullptr && fast->next != nullptr) {
            fast = fast->next->next;
            
            temp = slow->next;
            slow->next = prev;
            prev = slow;
            slow = temp;
        }

        // 如果是奇数长度,fast 不为空,slow 指向中间节点
        // 此时中间节点不参与比较,slow 需要后移一位
        if (fast != nullptr) {
            slow = slow->next;
        }

        // 比较反转后的前半部分 (prev) 和后半部分 (slow)
        while (prev != nullptr && slow != nullptr) {
            if (prev->val != slow->val) {
                return false;
            }
            prev = prev->next;
            slow = slow->next;
        }

        return true;
    }   
};