判断一个链表是否为回文结构

来源:互联网 发布:网络用语为毛的意思 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 02:31

题目:判断一个链表是否为回文结构。
要求:时间复杂度为 O(n),空间时间复杂度为O(1)。

思路分析:回文链表的特点就是对称,那么要判断是否回文,就可以用两个指针指向对称的节点,看它们的数据是否一样。由于是单向链表,不能同时用两个指针,从头尾向内部遍历取值比较。且本题对空间复杂度也有要求,所以可用如下方法实现。
具体步骤如下:
(1)先得到链表的中间节点;
(2)从中间节点的下一个节点开始,反转链表。
(3)从中间节点处,断开原链表。
(4)用两个指针分别向两个端点移动,同时进行比较,数据相同则继续,数据不同则直接返回false。直到遍历完成,最后返回true。

#include <iostream>using namespace std;// 单链表节点结构typedef struct node{    int data;    struct node *next;} NODE;// 尾插法创建单链表NODE *createEnd(){    NODE *head = new NODE();    head->next = NULL;    NODE *end = head;    int a;    cin >> a;    while (a != 999)    {        NODE *p = new NODE();        p->data = a;        end->next = p;        p->next = NULL;        end = p;        cin >> a;    }    return head;}// 打印不带头节点的单链表void print(NODE *head){    while (head != NULL)    {        cout << head->data << ' ';        head = head->next;    }}// 快慢指针查找单链表的中间节点(不带头节点的单链表)NODE *FindMid(NODE *head){    NODE *slow = head; // head当作快指针;初始时快、慢指针都指向第一个节点。    while (head != NULL && head->next != NULL && head->next->next != NULL)    {        head = head->next->next;        slow = slow->next;    }    return slow;}// 反转链表(不带头节点的单链表)NODE *reverseList(NODE *head){    NODE *rHead = NULL; // 反转后链表的第一个节点,先初始化为NULL    NODE *p_now = head; // 让当前节点指向第一个节点,即头指针指向的节点(注意:此时是没有头节点的单链表)    NODE *p_prev = NULL; // 初始化为NULL;第一次使用时,可作为反转后链表的最后一个节点的next的指向,即NULL    while (p_now != NULL)    {        NODE *p_next = p_now->next;        if (p_next == NULL)            rHead = p_now;        p_now->next = p_prev;        p_prev = p_now;        p_now = p_next;       }    return rHead;}// palindrome [ˈpælɪndroʊm]  n. 回文(指顺读和倒读都一样的词语)bool isPalindrome(NODE *head){    NODE *mid = FindMid(head); // 找到链表的中间节点(看下方的备注,注意此处FindMid的特点)    NODE *rHead = reverseList(mid->next); // 从链表中点的下一个节点开始,反转链表    mid->next = NULL; // 从中点处,断开原链表    while (head != NULL && rHead != NULL)    {        if (head->data == rHead->data)        {            head = head->next;            rHead = rHead->next;        }        else            return false;    }    return true;}int main(int argc, const char * argv[]) {    NODE *head = createEnd();    print(head->next);    cout << endl;    if (isPalindrome(head->next))        cout << "是回文结构" << endl;    else        cout << "不是回文结构" << endl;    return 0;}

备注:关于单链表的中间节点问题,详见博文“寻找单链表的中间节点“。
有一个注意点如下:

// 注意,本文中找中间节点时,应使用FindMid的形式,比如{1,2,3,4,5,6},偶数个元素// 使用 FindMid 找到的中间元素是 3// 使用 FindMid2 找到的中间元素是 4// 本文应使用 FindMid 的样式,可以不用考虑链表长度的奇偶。NODE *FindMid2(NODE *head){    NODE *slow = head; // head当作快指针;初始时快、慢指针都指向第一个节点。    while (head != NULL && head->next != NULL)    {        head = head->next->next;        slow = slow->next;    }    return slow;}
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