请判断一个链表是否为回文链表。

示例 1:

输入: 1->2
输出: false

示例 2:

输入: 1->2->2->1
输出: true

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？

">

请判断一个链表是否为回文链表。

示例 1:

输入: 1->2
输出: false

示例 2:

输入: 1->2->2->1
输出: true

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？

快慢指针

我们可以将链表的后半部分反转（修改链表结构），然后将前半部分和后半部分进行比较。比较完成后我们应该将链表恢复原样。虽然不需要恢复也能通过测试用例，但是使用该函数的人通常不希望链表结构被更改。

该方法虽然可以将空间复杂度降到 O(1)，但是在并发环境下，该方法也有缺点。在并发环境下，函数运行时需要锁定其他线程或进程对链表的访问，因为在函数执行过程中链表会被修改。

整个流程可以分为以下五个步骤：

  1. 找到前半部分链表的尾节点。
  2. 反转后半部分链表。
  3. 判断是否回文。
  4. 恢复链表。
  5. 返回结果。

使用快慢指针在一次遍历中找到：慢指针一次走一步，快指针一次走两步，快慢指针同时出发。当快指针移动到链表的末尾时，慢指针恰好到链表的中间。通过慢指针将链表分为两部分。

若链表有奇数个节点，则中间的节点应该看作是前半部分。

Code

class Solution:
    def findFirstHalfEnd(self, node):
        fast = slow = node
        while fast.next is not None and fast.next.next is not None:
            fast = fast.next.next
            slow = slow.next
        return slow

    def reverseList(self, node):
        previous, current = None, node
        while current is not None:
            nextNode = current.next
            current.next = previous
            previous = current
            current = nextNode
        return previous

    def isPalindrome(self, head: ListNode) -> bool:
        # 判断边界情况
        if head is None:
            return True

        # 找到前半部分链表的为节点并反转后半部分链表
        firstHalfEnd = self.findFirstHalfEnd(head)
        secondHalfStart = self.reverseList(firstHalfEnd.next)

        # 判断是否为回文
        ans, firstPosition, secondPosition = True, head, secondHalfStart
        while ans and secondPosition is not None:
            if firstPosition.val != secondPosition.val:
                return False
            firstPosition = firstPosition.next
            secondPosition = secondPosition.next

        # 还原反转的链表
        firstHalfEnd.next = self.reverseList(secondHalfStart)

        return ans

复杂度分析

  • 时间复杂度：O(n)O(n)O(n)，其中 nnn 指的是链表的大小。

  • 空间复杂度：O(1)O(1)O(1)。我们只会修改原本链表中节点的指向，而在堆栈上的堆栈帧不超过 O(1)O(1)O(1)。