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链表题目总结 -- 回文链表

目录

  • 一. 从中心开始找最大的回文字符串
    • 1. 思路简述
    • 2. 代码
    • 3. 总结
  • 二. 判断是否为回文字符串
    • 1. 思路简述
    • 2. 代码
    • 3.总结
  • 三. 判断是否是回文链表
    • 1. 思路简述
    • 2. 代码
    • 3. 总结
    • 4. 优化解法

一. 从中心开始找最大的回文字符串

  • 题目链接:没有。给定一个字符串s,从s的中心开始,寻找最大的回文字符串。
  • 函数名:public static String palindrome(String s, int left, int right) ;

1. 思路简述

  • 因为链表的节点如果是奇数,那么中心就是一个点;链表的节点数是偶数,中心就是两个点。所以要传入left和right两个参数变量。
  • 这里说一下substring,当中的索引和数组的下标不太一样,可以理解为这里的索引仅仅标志着存储空间的开始,索引之后才是真正的存储空间,看下图:
    在这里插入图片描述
  • 最后一次循环后,left = -1,right = 3,按照substring的原理,left+1就可以,right不用动。
    在这里插入图片描述

2. 代码

	public static String palindrome(String s, int left, int right){while(left >= 0 && right < s.length() && s.charAt(left) == s.charAt(right)) {left--;right++;}return s.substring(left + 1, right);}//主函数public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);String s = sc.nextLine();int left, right;if(s.length() % 2 == 0) {right = s.length() / 2;left = right - 1;}else{left = right = s.length() / 2;}System.out.println("left" + left + "   right:" + right);System.out.println(palindrome(s,left,right));}

3. 总结

  • 主要还是substring这一块的原理搞清楚,索引只是标志着存储空间的开始,而不是真的已经存储了。

二. 判断是否为回文字符串

  • 题目链接:没有。给定一个字符串s,判断这个字符串是否为回文字符串。
  • 函数名:public static Boolean isPalindrome(String s) ;

1. 思路简述

  • 从两头开始,向里面比较。

2. 代码

public static boolean isPalindrome(String s){int left = 0;int right = s.length() - 1;while(left < right){if(s.charAt(left) == s.charAt(right)){left++;right--;}elsereturn false;}return true;
}

3.总结

  • 很简单,注意边界

三. 判断是否是回文链表

  • 题目链接:https://leetcode.cn/problems/palindrome-linked-list/

1. 思路简述

  • 运用递归的栈进行比较,树是链表的变形,是链表衍生出来的。

2. 代码

class Solution {public ListNode left = null; public boolean traverse(ListNode right){if(right == null)return true;boolean res = traverse(right.next) && (left.val == right.val);left = left.next;return res;}public boolean isPalindrome(ListNode head) {left = head;return traverse(left);}
}

3. 总结

  • 时间复杂度:o(n)
  • 空间复杂度:o(n),也可以直接调用api中的stack类来实现栈存储节点,然后判断。
  • 还有一种方法,是把链表装进数组,然后再用索引依次判断是否为回文链表,这里也需要申请n个单位的空间复杂度,所以空间复杂度也是o(n),博主这里就不实现了。

  • 太牛了,东哥这个思想:树是由链表衍生出来的,所以链表也可以前序、后序遍历。

  • 树的遍历

void traverse(TreeNode root) {// 前序遍历代码traverse(root.left);// 中序遍历代码traverse(root.right);// 后序遍历代码
}
  • 链表的遍历
void traverse(ListNode head) {// 前序遍历代码traverse(head.next);// 后序遍历代码
}
  • 这种遍历能干什么呢,其实可以实现链表的正序或者逆序输出,看下面:
//正序输出
public static void traverse(ListNode head) {if(head == null)return;// 前序遍历代码	System.out.println(head.val);traverse(head.next);// 后序遍历代码
}//逆序输出
public static void traverse(ListNode head) {if(head == null)return;// 前序遍历代码traverse(head.next);// 后序遍历代码System.out.println(head.val);
}

4. 优化解法

  • 这里所提到的优化,主要还是在空间复杂度上进行优化。
  • 使用双指针,返回链表中心节点,将后一半链表反转,再依次比较两个链表的值。
public static ListNode reverseList_iteration(ListNode head){ListNode pre, cur, nxt;pre = null; cur = head; nxt = head;while(cur != null){//标记后继指针nxt = cur.next;//反转cur.next = pre;//更新 cur、pre指针pre = cur;cur = nxt;}return pre;
}
public static Boolean ispalindrome(ListNode head){if(head == null)return true;ListNode fast, slow;fast = slow = head;while(fast != null && fast.next != null){slow = slow.next;fast = fast.next.next;}if(fast! != null)slow = slow.next;ListNode left = head;ListNode right = reverseList_iteration(slow.next);while(right != null){if(right.val == left.val){left = left.next;right = right.next;}else return false;}slow.next = reverseList_iteration(right);return true;
}

为什么有这一行呢?( if(fast! != null) slow = slow.next;),看下图:很显然,当链表数目为奇数的时候,slow指针并没有指到对应的位置,只有向后再走一步,链表反转才有意义。
在这里插入图片描述
这个程序执行完之后,虽然运行成功,但是链表结构发生了改变,如下图:
在这里插入图片描述
如果想要保证链表结构不变 ,救灾输出的时候把链表还原出来,也就是这里东哥所说的q为头节点的链表反转之后,用p指针将它们连起来,如下图:
在这里插入图片描述
如果引入p,q指针显然又要申请额外的内存空间,不划算,我们在原来程序的基础上做一个改进,看下面的代码:

public boolean isPalindrome(ListNode head) {ListNode fast, slow;fast = slow = head;//这样就保证不管是奇数还是偶数的链表,slow指针都差一个才到位置,也就是p指针指的地方while(fast.next != null && fast.next.next != null){slow = slow.next;fast = fast.next.next;}ListNode left = head;//而right指针正好就是q指针指的地方,这样就完美的解决了不额外申请空间的问题ListNode right = reverseList_iteration(slow.next);while(right != null){if(right.val == left.val){left = left.next;right = right.next;}else return false;}slow.next = reverseList_iteration(right);return true;
  • 时间复杂度:o(n)
  • 空间复杂度:o(1)

参考:
https://labuladong.github.io/algo/di-yi-zhan-da78c/shou-ba-sh-8f30d/ru-he-pan–f9d3c/
https://leetcode.cn/problems/palindrome-linked-list/solution/hui-wen-lian-biao-by-leetcode-solution/

http://www.lryc.cn/news/7782.html

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