【LeetCode234】迴文鏈表

1. 題目

【題目鏈接】👉234. 迴文鏈表

請判斷一個鏈表是否爲迴文鏈表。

示例 1:

輸入: 1->2
輸出: false

示例 2:

輸入: 1->2->2->1
輸出: true

進階：你能否用 O(n) 時間複雜度和 O(1) 空間複雜度解決此題？

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2. 鏈表構建

節點的創建連接

• 先在堆上開闢空間，將待添加的節點放入，new ListNode(node)
• 然後指針後移一位即可temp = temp.next
  

指針移動

• 將指針cur的值(地址)複製給pre即可
  

鏈表複製構建

創建一個 [以head爲頭結點的鏈表] 相同的鏈表（head爲頭結點鏈表的克隆）

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3. 解法一：鏈表複製反轉比較

• 先將給定鏈表複製一份新的res
• 反轉res
• 遍歷res和原鏈表，比較val是否相等

class Solution {
    public boolean isPalindrome(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null)   return true;
        ListNode res = new ListNode(head.val);
        ListNode node = res;
        ListNode temp = head.next;
        while(temp != null) {
            node.next = new ListNode(temp.val);
            node = node.next;
            temp = temp.next;
        }
        /*鏈表res克隆完成*/ 
        ListNode l1 = head; //不破壞原鏈表結構，定義指針開始遍歷
        ListNode l2 = reverse(res);
        while(l1 != null) {
            if(l1.val != l2.val) {
                return false;
            }
            l1 = l1.next;
            l2 = l2.next;
        }
        return true;
    }

    public ListNode reverse(ListNode head) {
        if(head == null)    return null;
        ListNode prev = null;
        while(head != null) {
            ListNode next = head.next;
            head.next = prev;
            prev = head;
            head = next;
        }
        return prev;
    }
}

4. 解法二：輔助數組法

• 單鏈表檢查迴文串的難點就在於，只能沿一個方便遍歷，雙指針無法進行

• 於是我們就想到可以借用一個輔助數組，將鏈表節點拷貝到數組中，然後再數組中雙指針檢查，非常容易！

題解圖片來自@海底的🐟，【原文題解】

class Solution {
    public boolean isPalindrome(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null)   return true;
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        ListNode temp = head;
        while(temp != null) {
            list.add(temp.val);
            temp = temp.next;
        }
        int left = 0;
        int right = list.size() - 1;
        while(left <= right) {
            if(!list.get(left).equals(list.get(right)))
                return false;
            left++;
            right--;
        }
        return true;
    }
}

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5. 解法三：快慢指針 + 折半反轉

• 你能否用 O(n) 時間複雜度和 O(1) 空間複雜度解決此題

class Solution {
    public boolean isPalindrome(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null)   return true;
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next;
        //快慢指針不斷迭代，找到中間節點
        while(fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        // 偶數節點，讓 slow 指向下一個節點
        if(fast != null) {
            slow = slow.next;
        }
        // 切成兩個鏈表
        cut(head, slow);                     
        return isEqual(head, reverse(slow));
    }

    private void cut(ListNode head, ListNode cutNode) {
        while (head.next != cutNode) {
            head = head.next;
        }
        head.next = null;
    }

    private ListNode reverse(ListNode head) {
        if(head == null)    return head;
        ListNode prev = null;
        while(head != null) {
            ListNode next = head.next;
            head.next = prev;
            prev = head;
            head = next;
        }
        return prev;
    }

    private boolean isEqual(ListNode l1, ListNode l2) {
        while (l1 != null && l2 != null) {
            if (l1.val != l2.val) return false;
            l1 = l1.next;
            l2 = l2.next;
        }
        return true;
    }
}

如果兩表元素爲偶數個時，切割完後：

• L1：1 —> 2 —> null
• L2：1—> 2 —> 3 —> null

isEqual方法的條件是l1 != null && l2 != null，L1走到節點2後爲空，結束循環！