LeetCode hot100:234 回文链表：快慢指针巧判回文链表

问题描述：

给你一个单链表的头节点 head ，请你判断该链表是否为回文链表。如果是，返回 true ；否则，返回 false 。进阶： 你能否用 O(n) 时间复杂度和 O(1) 空间复杂度解决此题？

示例1：

**输入：**head = $1,2,2,1$

**输出：**true

示例2：

**输入：**head = $1,2$

**输出：**false

解决方法：

方法一：数组＋双指针

算法思路：

遍历链表，将节点值复制到数组中；
使用双指针法判断数组是否为回文。

代码实现:

python 复制代码

def isPalindrome(head):
    values = []
    curr = head
    while curr:
        values.append(curr.val)
        curr = curr.next
    
    left, right = 0, len(values) - 1
    while left < right:
        if values[left] != values[right]:
            return False
        left += 1
        right -= 1
    return True

复杂度分析：

时间复杂度：O(n)，需要遍历链表和数组各一次
空间复杂度：O(n)，需要额外的数组空间存储节点值

方法二：快慢指针＋翻转

算法思路：

使用快慢指针找到链表中点；
反转后半部分链表；
比较前半部分和反转后的后半部分。

代码实现：

python 复制代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def isPalindrome(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
        # 快慢指针
        if not head or not head.next:
            return True
        fast = low = head
        # 查找反转的起点
        while fast and fast.next:
            low = low.next
            fast = fast.next.next
        # 反转后半部分链表
        prev = None
        cur = low
        while cur: # 迭代反转
            nxt = cur.next
            cur.next = prev
            prev = cur
            cur = nxt
        # 链表比较
        left = head
        right = prev
        while right:
            if left.val != right.val:
                return False
            left = left.next
            right = right.next
        return True

复杂度分析：

时间复杂度：O(n)，遍历链表的次数是常数倍
空间复杂度：O(1)，只使用了几个指针变量

问题详解：

以链表 $1,2,3,2,1$ 为例说明方法二：

1、快慢指针找中点：

慢指针每次走1步，快指针每次走2步；
最终慢指针会停在节点3上。

2、反转后半部分：

将 $3,2,1$ 反转为 $1,2,3$ ；
此时链表的结构被修改，但比较阶段不需要完整的结构。

3、比较前后部分：

前半部分： $1,2,3$ ;
后半部分（反转后）： $1,2,3$ ;
逐个比较对应节点值。

关键点说明

为什么在比较部分要使用 ++while right:++后半部分长度总是整体的一部分，小于等于前半部分长度，确保只比较必要的节点对数；
链表的结构改变：方法二会改变链表的结构，但是比较完成后通常不需要恢复；
边界情况处理：空链表和单节点链表直接返回 true。

总结：

快慢指针＋翻转	空间复杂度O(1)	会修改原链表结构	对空间有严格要求的场景

通常情况下期望掌握第二种方法，因为它展示了更多的链表操作技巧。