题目描述:
难度: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
。
示例 1:
输入:head = [1,2,2,1] 输出:true
示例 2:
输入:head = [1,2] 输出:false
约束:
- 链表中节点数目在范围
[1, 10^5]
内 0 <= Node.val <= 9
解题准备:
1.回文的概念:回文是指,倒着读和正着读一致的数、字符串或链表,比如:121,"sks","oopoo"
2.链表:链表是一种线性结构,和数组类似。二者的本质区别,是链表不拘束于存储区块,其允许“任意存储”。比如:节点a存在地址1,而a的下一个节点b,存储在地址100。
3.了解本题可能存在的基础操作:判断一个链表是否回文,必然要遍历一遍链表,所以涉及到链表的查找;;其余的目前看不出。
4.链表的查找:由于链表的存储地址不确定,所以寻找某一个节点,只能从头节点head开始查找,对于随机出现的数,查找的时间复杂度为O(n)。
解题思路:
由于链表是一个线性结构,其本质类似数组,不妨从数组的角度出发,思考:判断一个数组是否回文,该如何判断?
很容易想到使用“双指针”【假设数组非null】:
1.i指向下标0的元素,j指向下标len-1的元素。
2.判断i、j的元素是否相等,如果不相等,返回false,否则i++、j--,如此迭代。
3.边界考虑:如果len是偶数,会有什么情况?如果len是奇数呢?
4.对len为偶数:此时,i、j最后一次判断,理应在i=len/2-1,j=len/2的位置。接着,i++、j--,此时i=len/2,j=len/2-1》》i>j,结束循环。
5.对len为奇数:对此,i、j最后一次判断,是i=len/2-1,j=len/2+1。接着,i++,j--,导致i==j,于是结束循环。
6.总结:如果i>=j,就可以结束循环,并且返回true。
不过,由于链表不支持“随机访问”,对于某个节点node,node无法知道其上一个节点是什么,因此,数组的思路行不通。【或者可以理解为:链表没有下标关系】
不过,链表和数组都是线性结构,很容易相互转换。
思路1:链表转为数组
如题,遍历一次链表,把每个节点的值存入数组,最后在数组中判断。
这个思路问题在于:我们最初,不知道链表的长度。
不过,既然我们只是想拿到,链表所对应数组的下标关系,完全可以采用ArrayList类辅助。
因此,这个思路包括两步:第一步,遍历一次链表,转化为数组ArrayList;;第二步,遍历一次【只用遍历一半的元素】ArrayList,查看是否回文。
总的迭代次数为O(n+n/2),总时间复杂度为O(n)
思路2:用栈来辅助
其实这个思路不如思路1简单方便,而且时间复杂度也相当,只是提供了一种新思路吧。
第一步,遍历一次链表,拿到链表的长度len。
第二步,将ptr指向head,再次遍历。【如果len是奇数,只用遍历len/2-1次,len是偶数,则遍历len/2次】
遍历的同时,把数组存储进栈中。(栈可以用单调栈Deque,节省了并发处理等处理,速度非常快)
第三步,如果len是奇数,把ptr指向ptr的下一个节点。
第四步,继续遍历ptr,并与栈pop出的元素比较。如果不同,返回false。
结束条件:栈为null,或者ptr为null;再或者,用for循环,遍历len/2次。
解题难点分析:
代码:
思路1,链表转为数组:
class Solution {
public boolean isPalindrome(ListNode head) {
// 实例化链表对象
List<Integer> temp = new ArrayList<Integer>();
// 对于null的处理
if(head==null || head.next==null){
return true;
}
ListNode ptr=head;
// 遍历一遍,并且记录所有节点值
while(ptr!=null){
temp.add(ptr.val);
ptr=ptr.next;
}
// 记得指回头节点
ptr=head;
// 遍历一半节点
for(int i=temp.size()-1; i>=temp.size()/2; i--){
if(temp.get(i)!=ptr.val){
return false;
}
ptr=ptr.next;
}
return true;
}
}
思路2,用栈辅助:
class Solution {
public boolean isPalindrome(ListNode head) {
// 单调栈,速度更快
Deque<ListNode> tem=new LinkedList<>();
int i=0; // 链表长度
ListNode ptr=head;
// 对null的特殊处理
if(head==null || head.next==null){
return true;
}
// 得到链表长度
while(ptr!=null){
i++;
ptr=ptr.next;
}
// 指回头节点
ptr=head;
// 遍历一半,拿到前半部分节点
for(int j=0; j<i/2; j++){
tem.push(ptr);
ptr=ptr.next;
}
// 奇数ptr指向ptr的next
if(i%2==1){
ptr=ptr.next;
}
// 判断回文否
for(int j=0; j<i/2; j++){
if(tem.pop().val!=ptr.val){
return false;
}
ptr=ptr.next;
}
return true;
}
}
以上内容即我想分享的关于力扣热题19的一些知识。
我是蚊子码农,如有补充,欢迎在评论区留言。个人也是初学者,知识体系可能没有那么完善,希望各位多多指正,谢谢大家。