返回

与自己做游戏:回文链表的解决之道

见解分享

问题的本质:回文的奥秘

回文链表是一种具有对称性的特殊链表,它在正向和反向读取时均显示相同的序列。举个例子,"1 -> 2 -> 2 -> 1"就是一个回文链表,它可以从前往后读取为"1 -> 2 -> 2 -> 1",也可以从后往前读取为"1 -> 2 -> 2 -> 1",两者结果一致。

解决之道:算法的锋芒

为了判断一个链表是否回文,我们可以使用以下步骤:

  1. 拆分链表: 将链表从中间拆分成两个部分。这可以通过使用两个指针(通常称为“快指针”和“慢指针”)实现。快指针每次前移两个节点,而慢指针每次前移一个节点。当快指针到达链表尾部时,慢指针正好位于链表中间。
  2. 反转其中一部分: 将拆分后的链表中的一部分反转。这是为了使两部分链表的对称性更加明显。通常,我们会选择反转慢指针所在的链表部分。
  3. 比较两部分链表: 将反转后的链表与另一部分链表进行比较,以确定它们是否相等。如果两部分链表相等,则原链表是回文链表;否则,原链表不是回文链表。

算法复杂度:效率的衡量

我们的算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是链表中的节点数。这是因为我们遍历了链表两次:第一次遍历是为了拆分链表,第二次遍历是为了比较两部分链表。空间复杂度为 O(1),因为我们没有创建任何新的链表或数组。

代码示例:实践的艺术

def isPalindrome(head):
    # 拆分链表
    slow = head
    fast = head
    while fast and fast.next:
        slow = slow.next
        fast = fast.next.next

    # 反转链表的其中一部分
    prev = None
    while slow:
        next_node = slow.next
        slow.next = prev
        prev = slow
        slow = next_node

    # 比较两部分链表
    while head and prev:
        if head.val != prev.val:
            return False
        head = head.next
        prev = prev.next

    return True

结语:算法之美

回文链表问题是一个经典的算法问题,它考验着我们的逻辑思维能力和算法设计能力。通过解决这个问题,我们可以更深入地理解链表的数据结构和算法的思想。

算法之美就在于此,它让我们能够用清晰简洁的逻辑来解决复杂的问题。而我们,作为算法的探索者,将继续在算法的海洋中乘风破浪,发现更多算法的瑰宝。