算法刷题打卡第60天：回文链表

回文链表

难度：简单

给定一个链表的 头节点 head ，请判断其是否为回文链表。

如果一个链表是回文，那么链表节点序列从前往后看和从后往前看是相同的。

示例 1：

输入: head = [1,2,3,3,2,1]
输出: true

示例 2：

输入: head = [1,2]
输出: false

解法一、将值复制到数组中后用双指针法

思路：

一共为两个步骤：

1. 复制链表值到数组列表中。
2. 使用双指针法判断是否为回文。

第一步，我们需要遍历链表将值复制到数组列表中。每次迭代向数组添加 head.val，并更新 head = head.next，当 head = null 时停止循环。

第二步，使用双指针法来检查是否为回文。我们在起点放置一个指针，在结尾放置一个指针，每一次迭代判断两个指针指向的元素是否相同，若不同，返回 false；相同则将两个指针向内移动，并继续判断，直到两个指针相遇。

时间复杂度： $O(n)$，其中 $n$ 指的是链表的元素个数。
空间复杂度： $O(n)$，其中 $n$ 指的是链表的元素个数，我们使用了一个数组列表存放链表的元素值。

class Solution:
    def isPalindrome(self, head: ListNode) -> bool:
        lis = []
        while head:
            lis.append(head.val)
            head = head.next
        l, r = 0, len(lis) - 1
        while l < r:
            if lis[l] != lis[r]:
                return False
            l += 1
            r -= 1
        return True

解法二、快慢指针 + 反转链表

思路：
避免使用 $O(n)$ 额外空间的方法就是改变输入。

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。

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四个步骤：

1. 找到前半部分链表的尾节点：
   我们可以计算链表节点的数量，然后遍历链表找到前半部分的尾节点。
   我们也可以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。
2. 反转后半部分链表：
   可以使用「206. 反转链表」问题中的解决方法来反转链表的后半部分。
3. 判断是否回文:
   比较两个部分的值，当后半部分到达末尾则比较完成，可以忽略计数情况中的中间节点。
4. 返回结果。

时间复杂度： $O(n)$，其中 $n$ 指的是链表的大小。
空间复杂度： $O(1)$。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 $O(1)$。

class Solution:
    def reversal(self, root):
        prev = None
        while root:
            temp = root.next
            root.next = prev
            prev = root
            root = temp
        return prev

    def isPalindrome(self, head: ListNode) -> bool:
        s, q = head, head
        while q is not None and q.next is not None:
            s = s.next
            q = q.next.next
        if q:
            s = s.next
        s = self.reversal(s)
        while s:
            if s.val != head.val:
                return False
            s = s.next
            head = head.next
        return True

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/aMhZSa