【算法100天 | 18】回文链表的多种解法（JAVA实现）

回文链表 Leetcode 234（简单）

给你一个单链表的头节点 head ，请你判断该链表是否为回文链表。如果是，返回 true ；否则，返回 false 。

节点Node类：

public class Node {
    public int value;
    public Node next;

    public Node(int v) {
        value = v;
    }
}
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方法一：使用容器1

遍历一遍链表使用栈保存链表数据，再遍历一遍链表，出栈数据和链表数据对比，到栈为空时，出栈数据都和链表数据相等，则为回文。

空间复杂度：O(n)，时间复杂度：O(2n)

代码

public static boolean isPalindrome1(Node head) {
    Stack<Node> stack = new Stack<>();
    Node cur = head;
    while (cur != null) {
        stack.push(cur);
        cur = cur.next;
    }
    cur = head;
    while (cur != null) {
        if (cur.value != stack.pop().value) {
            return false;
        }
        cur = cur.next;
    }
    return true;
}
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方法二：使用容器2

遍历一遍链表找到中节点，再从中节点开始遍历链表的后半段，使用栈保存链表后半段数据；
再遍历一半链表，出栈数据和链表数据对比，到栈为空时，出栈数据都和链表数据相等，则为回文。

空间复杂度：O(n / 2)，时间复杂度：O(2n)

代码

public static boolean isPalindrome2(Node head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return true;
    }
    Node slow = head;
    Node fast = head;
    while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }

    Stack<Node> stack = new Stack<>();
    while (slow != null) {
        stack.push(slow);
        slow = slow.next;
    }

    while (!stack.empty()) {
        if (head.value != stack.pop().value) {
            return false;
        }
        head = head.next;
    }
    return true;
}
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方法三：修改原链表

• 从链表的中点（上中点<链表有偶数个节点时>）之后开始反转后半段的链表，记录下两段链表的起点；
  • 如果链表的节点有偶数个：则链表上中点（两个中节点的前一个）的next为null。
  • 否者，链表中点的next为null。
• 遍历两段链表：
  • 对比同样位置的节点值，直到有一段链表的next为null；
• 最后要把链表调整回原样。

空间复杂度：O(1)，时间复杂度：O(2.5 * n)

代码

public static boolean isPalindrome3(Node head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return true;
    }
    /**
     * 1）反转链表中节点之后的链表段
     */
    // n1 -> mid node
    Node n1 = head;
    Node n2 = head;
    while (n2.next != null && n2.next.next != null) {
        n1 = n1.next;
        n2 = n2.next.next;
    }
    // n3 -> right part first node
    Node n3 = n1.next;
    n1.next = null;
    while (n3 != null) {
        // n2 -> save next node
        n2 = n3.next;
        // reverse
        n3.next = n1;
        n1 = n3;
        n3 = n2;
    }

    // n2 / n1 -> save last node （reversed first node）
    n2 = n1;
    // n3 -> left first node
    n3 = head;

    /**
     * 2）对比中节点之前的正常链表段 和 中节点之后反转的链表段。
     */
    boolean res = true;
    while (n1 != null && n3 != null) {
        if (n1.value != n3.value) {
            res = false;
            break;
        }
        n1 = n1.next;
        n3 = n3.next;
    }

    /**
     * 3）还原head链表
     */
    // n1 -> last node 's next node
    n1 = n2.next;
    // last node 'next to null
    n2.next = null;
    while (n1 != null) {
        // n3 -> temp node for store "next" node
        n3 = n1.next;
        n1.next = n2;
        // finally, n2 is mid
        n2 = n1;
        // finally, n1 / n3 is null
        n1 = n3;
    }
    return res;
}
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