LeetCode 234. 回文链表|Python 解法详解
CSDN 算法专题 · 链表 | 难度:简单
题目信息
- 题号:234
- 难度:简单
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题目描述
判断单链表的节点值序列是否为回文。
示例
text
输入:head = [1,2,2,1]
输出:true
约束
节点数不超过 10⁵。
解题思路
核心观察
快慢指针找到中点,反转后半段,再从链表头和反转后的后半段逐个比较。这样避免额外数组,并保持线性时间。
推导与执行步骤
- 快慢指针定位中点
- 反转后半段
- 前半段与后半段同步比较
- 任一值不同返回 false
为什么这个方法正确
算法始终围绕上述核心观察维护有效状态,并且每一步只排除已经能够证明不可能产生更优答案的情况。按照执行步骤处理后,所有可能影响答案的元素或节点都会被恰好检查,因此不会遗漏合法答案;状态更新又严格遵守题目约束,所以最终结果有效。
从边界看,空区间、单个元素、全部相同或完全不匹配等情况都会落入初始化条件或循环终止条件,不需要依赖未定义状态。实现时再重点检查下标、空节点和重复元素,即可保证算法在极端输入下仍然成立。
Python 代码
python
# 解法核心:快慢指针找到中点,反转后半段,再从链表头和反转后的后半段逐个比较。这样避免额外数组,并保持线性时间。
# 实现步骤:
# 1. 快慢指针定位中点
# 2. 反转后半段
# 3. 前半段与后半段同步比较
# 4. 任一值不同返回 false
from typing import Optional
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
class Solution:
def isPalindrome(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
if not head or not head.next:
return True
slow = fast = head # 慢指针,通常指向已处理区域或链表中点
while fast and fast.next:
slow = slow.next # 慢指针,通常指向已处理区域或链表中点
fast = fast.next.next # 快指针,用于扫描数据或定位链表中点
prev = None # 保存当前节点的前驱节点
while slow:
next_node = slow.next
slow.next = prev
prev = slow # 保存当前节点的前驱节点
slow = next_node # 慢指针,通常指向已处理区域或链表中点
(left, right) = (head, 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)
- 空间复杂度:O(1)
易错点
奇数长度时中间节点无需参与成对比较;工程中可在结束后恢复链表。
总结
这道题的关键是:快慢指针找到中点,反转后半段,再从链表头和反转后的后半段逐个比较。理解这一点后,再结合边界条件检查,代码就能保持清晰且稳定。