可视化图解算法：判断一个链表是否为回文结构（回文链表）

1. 题目

描述

给定一个链表，请判断该链表是否为回文结构。

回文是指该字符串正序逆序完全一致。

数据范围： 链表节点数 0≤n≤10^5^，链表中每个节点的值满足 ∣val∣≤10^7^

示例1

输入：

{1}

返回值：

true

示例2

输入：

{2,1}

返回值：

false

说明：

2->1     

示例3

输入：

{1,2,2,1}

返回值：

true

说明：

1->2->2->1     

2. 解题思路

判断一个链表是否为回文结构，可以先将链表从中间分为两部分，对后半部分进行反转。之后依次对比前半部分链表与后半部分反转之后的节点值。难点在于如何找到中间节点（链表节点数量可能为偶数，也可能为奇数）。链表的反转参考前期的文章《可视化图解算法：反转链表》。

假如有两个链表，结构如下图所示：

步骤一：通过快慢指针分割链表（链表分割为：左右两部分）。
快慢指针变量的定义如下：

注意：fast初始化时指向的节点为slow的下一个节点。
当节点数量为偶数时，fast.next==Null，停止查找。slow.next为后半部分链表的起始点。

当节点数量为奇数时，fast==Null，停止查找。slow节点为中间节点，slow.next为后半部分链表的起始点（前半部分多一个节点）。

步骤二：反转后半部分链表。

步骤三：前后两部分链表节点值对比（判断节点值是否相等）。

如果文字描述的不太清楚，你可以参考视频的详细讲解。

• Python版本：https://www.bilibili.com/cheese/play/ep1370399
• Java版本：https://www.bilibili.com/cheese/play/ep1366843
• Golang版本：https://www.bilibili.com/cheese/play/ep1364600

3. 编码实现

核心伪代码如下：

函数 判断回文链表(head: 链表节点) -> 布尔值:
    // 步骤1: 使用快慢指针分割链表
    fast = head.next
    slow = head
    当 fast 不为空 且 fast.next 不为空:
        fast = fast.next.next  // 快指针每次移动两步
        slow = slow.next       // 慢指针每次移动一步
    
    new_node = slow.next       // 后半部分链表的起点
    slow.next = 空             // 断开链表，分割为左右两部分
    left = head                // 左半部分头节点
    
    // 步骤2: 反转右半部分链表
    right = 反转链表(new_node)  // 调用反转链表函数
    
    // 步骤3: 比较左右两部分的节点值
    当 right 不为空:
        如果 right.val != left.val:
            返回 False
        right = right.next    // 右半部分指针后移
        left = left.next      // 左半部分指针后移
    返回 True                  // 所有节点值匹配，是回文

具体完整代码你可以参考下面视频的详细讲解。

• Python版本：https://www.bilibili.com/cheese/play/ep1370399
• Java版本：https://www.bilibili.com/cheese/play/ep1366843
• Golang版本：https://www.bilibili.com/cheese/play/ep1364600

4.小结

判断一个链表是否为回文结构，可以先将链表从中间分为两部分，对后半部分进行反转。之后依次对比前半部分链表与后半部分反转之后的节点值。难点在于找到中间节点（可以通过快慢指针查找到中间节点）。

更多数据结构与算法视频讲解，你可以从以下地址找到：

Python编码实现：https://www.bilibili.com/cheese/play/ep1509965
Java编码实现：https://www.bilibili.com/cheese/play/ep1510007
Golang编码实现：https://www.bilibili.com/cheese/play/ep1509945

对于链表的相关操作，我们总结了一套【可视化+图解】方法，依据此方法来解决链表相关问题，链表操作变得易于理解，写出来的代码可读性高也不容易出错。具体也可以参考视频详细讲解。

今日佳句：路虽远行则将至，事虽难做则必成。