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判定链表是否是回文串

判定链表是否是回文串

题目

对于一个链表，请设计一个时间复杂度为O(n),额外空间复杂度为O(1)的算法，判断其是否为回文结构。给定一个链表的头指针A，请返回一个bool值，代表其是否为回文结构。保证链表长度小于等于900。

思路

1. 处理边界情况：如果链表为空（A == null）或只有一个节点（A.next == null），那么它天然满足回文结构，直接返回 true。

2. 快慢指针找中点：使用两个指针 slow 和 fast，其中 fast 每次走两步、slow 每次走一步，当 fast 走到末尾时，slow 正好指向链表的中间节点。

3. 反转后半部分链表：从 slow 所在位置开始，使用三指针法（当前节点 cur、前驱节点 pre、临时保存下一个节点 curNext）将链表的后半部分进行原地反转。

4. 比较前后两段是否相同：定义两个指针 left（从头节点 A 开始）和 right（从反转后的后半段头节点 pre 开始），依次比较对应节点的值是否相等。

5. 返回最终结果：如果所有对应节点的值都相等，则说明链表是回文结构，返回 `true`；如果中途发现有不相等的节点，则立即返回 false。

代码

public class PalindromeList {public boolean chkPalindrome(ListNode A) {if (A == null || A.next == null) {return true;}ListNode slow = A, fast = A;while (fast != null && fast.next  != null) {slow = slow.next;fast = fast.next.next;}ListNode cur = slow,pre = null;while(cur != null) {ListNode curNext = cur.next;cur.next = pre;pre = cur;cur = curNext;}ListNode left = A,right = pre;while(right != null ) {if(left.val != right.val) return false;left = left.next;right = right.next;}return true;}
}

时间复杂度分析

1. 快慢指针找中点（O(n)）：

   • 使用快慢指针 slow 和 fast，其中 fast 每次移动两步，slow 每次移动一步。

   • 当 fast 遍历到链表末尾时，slow 刚好到达链表的中间位置。

   • 这个过程需要遍历整个链表一次，时间复杂度为 O(n)。

2. 反转后半部分链表（O(n)）：

   • 从 slow 开始，反转链表的后半部分。

   • 每个节点只被访问一次，因此时间复杂度为 O(n)。

3. 比较前后两部分（O(n)）：

   • 将链表前半部分和反转后的后半部分逐个节点进行比较。

   • 最多遍历一半的链表长度，因此时间复杂度为 O(n)。

总体时间复杂度

• 所有步骤的时间复杂度都是 O(n)，因此总体时间复杂度为 O(n)。

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空间复杂度分析

1. 额外空间使用：

   • 快慢指针、反转链表以及比较过程中使用的变量都是常数级别的额外空间。

   • 没有使用任何额外的数据结构（如栈、数组等），也没有递归调用。

空间复杂度

• 因此，算法的空间复杂度为 O(1)，即仅使用了常数级别的额外空间。

总结

分析项	复杂度
时间复杂度	O(n)
空间复杂度	O(1)