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与自己做游戏:回文链表的解决之道
见解分享
2023-11-27 07:18:35
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:
- 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。
- 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。
- 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。