leetcode234：回文链表

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题目描述

给你一个单链表的头节点 head ，判断该链表是否为回文链表。如果是，返回 true ；否则，返回 false 。

C++ 代码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

// 链表结点的定义
struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};

// 辅助函数：创建链表
ListNode* createList(const vector<int>& nums) {
    ListNode* dummy = new ListNode(-1);
    ListNode* cur = dummy;
    for (int num : nums) {
        cur->next = new ListNode(num);
        cur = cur->next;
    }
    return dummy->next;
}

// 辅助函数：打印链表
void printList(ListNode* head) {
    while (head != nullptr) {
        cout << head->val << " ";
        if (head->next != nullptr) cout << "-> ";
        head = head->next;
    }
    cout << endl;
}

// 辅助函数：释放链表内存
void deleteList(ListNode* head) {
    while (head != nullptr) {
        ListNode* temp = head;
        head = head->next;
        delete temp;
    }
}

/*
    递归实现

    时间复杂度：O(n)
        其中 n 指的是链表的长度。
    空间复杂度：O(n)
        递归的空间复杂度，考虑堆栈的使用情况。
*/
class Solution_0 {
public:
    bool isPalindrome(ListNode* head) {
        frontHead = head;
        return checkPalindrome(head);
    }

    bool checkPalindrome(ListNode* node) {
        if (node != nullptr) {
            if (!checkPalindrome(node->next)) {
                return false;
            }
            if (node->val != frontHead->val) {
                return false;
            }
            frontHead = frontHead->next;
        }

        return true;
    }

private:
    ListNode* frontHead;
};

/*
    迭代实现，快慢指针

    找到链表中前半部分的尾结点
    反转链表的后半部分
    判断该链表是否回文
    还原链表
    返回结果
    
    时间复杂度：O(n)
        其中 n 是链表的长度。
    空间复杂度：O(1)
        只修改原链表中结点的指向，在堆栈上的帧不超过 O(1)。
*/
class Solution {
public:
    bool isPalindrome(ListNode* head) {
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
            return true;
        }

        // 找到链表中前半部分的尾结点
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        while (fast->next && fast->next->next) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }

        // 反转链表的后半部分
        slow->next = reverseList(slow->next);

        // 判断该链表是否回文
        slow = slow->next, fast = head;
        while (slow != nullptr) {
            if (slow->val != fast->val) {
                return false;
            }
            slow = slow->next;
            fast = fast->next;
        }

        // 还原链表
        fast->next = reverseList(fast->next);

        return true;
    }

    ListNode* reverseList(ListNode* node) {
        ListNode *prev = nullptr, *cur = node;
        
        while (cur != nullptr) {
            ListNode* temp = cur->next;
            cur->next = prev;
            prev = cur;
            cur = temp;
        }
        
        return prev;
    }
};

int main() {
    Solution solution;
    vector<vector<int>> head_cases = {
        {1,2,2,1},
        {1,2},
    };

    for (size_t i = 0; i < head_cases.size(); i++) {
        // 创建链表
        ListNode* head = createList(head_cases[i]);
        cout << "Input: ";
        printList(head);

        // 判断是否为回文链表
        bool result = solution.isPalindrome(head);
        cout << "Output: " << (result ? "true" : "false") << endl;

        // 释放内存
        deleteList(head);
    }

    return 0;
}