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[LeetCode] Palindrome Linked List 迴文連結串列

Given a singly linked list, determine if it is a palindrome. Follow up: Could you do it in O(n) time and O(1) space?

這道題讓我們判斷一個連結串列是否為迴文連結串列,LeetCode中關於迴文串的題共有六道,除了這道,其他的五道為 Palindrome Number 驗證迴文數字 Validate Palindrome 驗證迴文字串 Palindrome Partitioning 拆分迴文串Palindrome Partitioning II 拆分迴文串之二Longest Palindromic Substring 最長迴文串

.連結串列比字串難的地方就在於不能通過座標來直接訪問,而只能從頭開始遍歷到某個位置。那麼根據迴文串的特點,我們需要比較對應位置的值是否相等,那麼我們首先需要找到連結串列的中點,這個可以用快慢指標來實現,使用方法可以參見之前的兩篇Convert Sorted List to Binary Search Tree 將有序連結串列轉為二叉搜尋樹Reorder List 連結串列重排序,我們使用快慢指標找中點的原理是fast和slow兩個指標,每次快指標走兩步,慢指標走一步,等快指標走完時,慢指標的位置就是中點。我們還需要用棧,每次慢指標走一步,都把值存入棧中,等到達中點時,連結串列的前半段都存入棧中了,由於棧的後進先出的性質,就可以和後半段連結串列按照迴文對應的順序比較了。程式碼如下:

解法一:

class Solution {
public:
    bool isPalindrome(ListNode* head) {
        if (!head || !head->next) return true;
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        stack<int> s;
        s.push(head->val);
        while (fast->next && fast->next->next) {
            slow 
= slow->next; fast = fast->next->next; s.push(slow->val); } if (!fast->next) s.pop(); while (slow->next) { slow = slow->next; int tmp = s.top(); s.pop(); if (tmp != slow->val) return false; } return true; } };

這道題的Follow Up讓我們用O(1)的空間,那就是說我們不能使用stack了,那麼如果代替stack的作用呢,用stack的目的是為了利用其後進先出的特點,好倒著取出前半段的元素。那麼現在我們不用stack了,如何倒著取元素呢。我們可以在找到中點後,將後半段的連結串列翻轉一下,這樣我們就可以按照迴文的順序比較了,參見程式碼如下:

解法二:

class Solution {
public:
    bool isPalindrome(ListNode* head) {
        if (!head || !head->next) return true;
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        while (fast->next && fast->next->next) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        ListNode *last = slow->next, *pre = head;
        while (last->next) {
            ListNode *tmp = last->next;
            last->next = tmp->next;
            tmp->next = slow->next;
            slow->next = tmp;
        }
        while (slow->next) {
            slow = slow->next;
            if (pre->val != slow->val) return false;
            pre = pre->next;
        }
        return true;
    }
};