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单链表:如何判定回文结构?
后端
2023-10-28 07:19:05
在计算机科学领域,单链表是一种常见的数据结构,广泛应用于各种编程任务中。单链表由一组节点组成,每个节点包含两个字段:数据和下一个节点的指针。单链表可以高效地插入和删除元素,但查找元素的复杂度为 O(n)。
回文结构是一种对称的结构,从左到右和从右到左读取都是相同的。在单链表中,如果从头结点开始,沿着链表顺序遍历,与从尾结点开始,沿着链表逆序遍历得到的结果相同,则该单链表为回文结构。
判断单链表是否为回文结构的方法有很多,常见的一种方法是使用双指针法。具体步骤如下:
- 使用两个指针,分别指向链表的头结点和尾结点。
- 从头结点和尾结点同时向中间移动,直到两个指针相遇或其中一个指针指向空。
- 在移动指针的同时,比较两个指针所指向节点的数据是否相同。
- 如果两个指针相遇,并且所有比较的节点数据都相同,则该单链表为回文结构。否则,该单链表不是回文结构。
双指针法的时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(1)。
下面是使用双指针法判断单链表是否为回文结构的 Python 代码示例:
def is_palindrome(head):
"""
判断单链表是否为回文结构。
参数:
head: 单链表的头结点。
返回:
如果单链表为回文结构,则返回 True;否则,返回 False。
"""
# 检查链表是否为空
if head is None:
return True
# 使用两个指针,分别指向链表的头结点和尾结点
slow = head
fast = head
# 从头结点和尾结点同时向中间移动,直到两个指针相遇或其中一个指针指向空
while fast and fast.next:
slow = slow.next
fast = fast.next.next
# 如果快指针指向空,则单链表长度为奇数
if fast is None:
slow = slow.next
# 从中间节点开始,反转链表的后半部分
prev = None
while slow:
next_node = slow.next
slow.next = prev
prev = slow
slow = next_node
# 比较链表的前半部分和后半部分是否相同
while head and prev:
if head.val != prev.val:
return False
head = head.next
prev = prev.next
# 如果所有比较的节点数据都相同,则单链表为回文结构
return True
以上是如何判断单链表是否为回文结构的Python实现,希望能对你有所帮助。