链表的回文结构
要解决链表的回文结构：首先需要求中间节点，其次是会反转链表。
一.链表的中间节点
思路1：暴力求解
- 求出链表的长度。
- 求出要返回的中间节点的位置（除2+1），遍历链表返回节点指针即可。
- 注意：兼容奇数个节点与偶数个节点。
c
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head)
{
ListNode* cur = head;
int listLength = 0;
while(cur)
{
//求链表的长度
listLength++;
cur = cur->next;
}
//链表中间节点的位置
int middle = listLength / 2 + 1;
int i = 1; //注意：非i=0
cur = head;
while(i < middle)
{
i++;
cur = cur->next;
}
return cur;
}思路2：快慢指针
- 定义两个指针fast、slow保存链表头节点的地址。
- 进入循环，fast指针一次走
两个节点，slow指针一次走一个节点，当fast != NULL && fast->next != NULL时循环继续，否则循环结束。
情况1.含有奇数个节点
情况2.含有偶数个节点
c
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head)
{
//快慢指针：慢指针一次走一步，快指针一次走两步
ListNode* fast = head;
ListNode* slow = head;
//注意循环继续的条件是&&而不是||，且fast与fast->next的位置不能交换
while (fast != NULL && fast->next != NULL)
{
fast = fast->next->next;
slow = slow->next;
}
return slow;
}二.返回倒数第k个节点
思路1：暴力求解
- 遍历链表求链表的长度
length。 - 倒数第k个节点，等价于从前往后的第
length - k个节点。 - 再次遍历链表找到第
length - k个节点，返回节点指针即可。
c
typedef struct ListNode ListNode;
int kthToLast(struct ListNode* head, int k)
{
//1.遍历链表求出链表长度，再遍历一次链表，找到返回值
int size = 0;
ListNode* cur = head;
while(cur)
{
size++;
cur = cur->next;
}
int i = 0;
cur = head;
while(i < size - k)
{
cur = cur->next;
i++;
}
return cur->val;
}思路2：快慢指针
- 定义两个指针fast、slow保存链表头节点的地址。
- fast指针先走
k个节点。 - 进入循环，fast与slow指针各自每次走一个节点，当
fast != NULL时循环继续，否则循环结束。
c
typedef struct ListNode ListNode;
int kthToLast(struct ListNode* head, int k)
{
//2.快慢指针：快指针先走k步，然后快指针一次走一步，慢指针一次走一步
ListNode* fast = head;
ListNode* slow = head;
for (int i = 0; i < k; i++)
{
fast = fast->next;
}
while (fast != NULL)
{
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
return slow->val;
}三.反转链表
思路1：头插法
- 创建新链表 newHead = NULL。
- 遍历原链表，逐个节点头插倒新链表中。
c
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
//1.创建新链表，遍历原链表，逐个头插
ListNode* newHead = NULL, *cur = head;
while(cur)
{
//头插
ListNode* next = cur->next;
cur->next = newHead;
newHead = cur;
cur = next;
}
return newHead;
}思路2：反转指针的指向
c
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
//2.创建三个指针，反转指针的指向
if(head == NULL)
{
return NULL;
}
ListNode* n1 = NULL, *n2 = head, *n3 = n2->next;
while(n2)
{
n2->next = n1;
n1 = n2;
n2 = n3;
if(n3 != NULL)
{
n3 = n3->next;
}
}
return n1;
}
四.链表的回文结构
思路1：利用数组，判断是否回文
cpp
class PalindromeList {
public:
//判断数组是否满足回文结构
bool isReverse(int arr[], int left, int right)
{
while(left < right)
{
if(arr[left] != arr[right])
{
return false;
}
left++;
right--;
}
return true;
}
bool chkPalindrome(ListNode* A)
{
int arr[900];
ListNode* cur = A;
int i = 0, listLength = 0;
while(cur)
{
arr[i++] = cur->val;//将链表中的值保存到数组中
cur = cur->next;
listLength++;//求链表的长度
}
return isReverse(arr, 0, listLength - 1);
}
};思路2：求链表的中间节点+反转链表
- 寻找链表的中间节点 mid。
- 将中间节点 mid 以及之后的节点组成的链表反转。
- 遍历反转后的链表，当一个一个与原链表的数据域对比，若相同则是回文结构。
情况1.含有奇数个节点：
情况2.含有偶数个节点：
cpp
class PalindromeList {
public:
ListNode* findMidNode(ListNode* phead)
{
ListNode* fast = phead;
ListNode* slow = phead;
while(fast && fast->next)
{
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
}
return slow;
}
ListNode* reverseList(ListNode* phead)
{
ListNode* n1, *n2, *n3;
n1 = NULL, n2 = phead, n3 = n2->next;
while(n2)
{
n2->next = n1;
n1 = n2;
n2 = n3;
if(n3 != NULL)
{
n3 = n3->next;
}
}
return n1;
}
bool chkPalindrome(ListNode* A)
{
//1.找链表的中间节点
ListNode* mid = findMidNode(A);
//2.反转中间节点以及之后的节点组成的链表
ListNode* right = reverseList(mid);
//3.遍历反转链表，与原链表进制值的比较
ListNode* left = A;
while(right)
{
if(right->val != left->val)
{
return false;
}
right = right->next;
left = left->next;
}
return true;
}
};