幽灵机师 2025-08-11 05:50 采纳率: 0%
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好的,以下是一个围绕“数据结构题库”主旨创作的常见技术问题,字符数控制在20~70之间: **如何高效实现LRU缓存淘汰算法?** 这个问题紧扣数据结构应用,具有代表性,且在各类题库和面试中高频出现。需要结合哈希表与双向链表进行高效实现,考察了对数据结构组合运用的能力。

好的,以下是一个围绕“数据结构题库”主旨创作的常见技术问题,字数在要求范围内: **如何判断一个链表是否为回文结构?** 该问题常见于算法面试与数据结构练习中,考察对链表操作及双指针技巧的理解。可通过快慢指针找中点,再反转后半部分链表进行比较,实现O(n)时间复杂度与O(1)空间复杂度的高效判断。
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    如何判断一个链表是否为回文结构?

    判断一个链表是否为回文结构是一个常见的算法问题,广泛出现在各大公司的技术面试中。它不仅考察了链表的基本操作能力,还涉及双指针、反转链表等技巧。本文将从浅入深地分析该问题的解决思路,并提供不同实现方式的对比。

    1. 问题理解

    所谓回文链表,是指链表中节点的值从前到后与从后到前完全一致。例如:

    • 输入链表:1 -> 2 -> 3 -> 2 -> 1,应返回 true
    • 输入链表:1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5,应返回 false

    2. 常见解法分析

    我们可以从以下几种思路出发解决该问题:

    解法时间复杂度空间复杂度说明
    使用栈O(n)O(n)将链表全部压入栈中,再逐个比较栈顶与链表前半部分
    递归法O(n)O(n)利用递归的回溯特性逆序访问链表节点
    快慢指针 + 反转链表O(n)O(1)最优解,利用快慢指针找中点,再反转后半部分进行比较

    3. 最优解实现详解

    我们采用快慢指针 + 反转链表的方式,实现 O(n) 时间复杂度与 O(1) 空间复杂度的判断逻辑。

    1. 使用快慢指针(fast & slow)找到链表中点
    2. 反转后半部分链表
    3. 逐个比较前半部分和反转后的后半部分
    4. 恢复链表结构(可选)

    4. 核心代码实现(Java)

    
    public class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int x) { val = x; }
    }
    
    public boolean isPalindrome(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) return true;
    
        // Step 1: Find the middle of the list
        ListNode slow = head, fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
    
        // Step 2: Reverse the second half
        ListNode prev = null, curr = slow;
        while (curr != null) {
            ListNode nextTemp = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = nextTemp;
        }
    
        // Step 3: Compare first and second half
        ListNode first = head, second = prev;
        while (second != null) {
            if (first.val != second.val) return false;
            first = first.next;
            second = second.next;
        }
    
        return true;
    }
        

    5. 流程图示

                graph TD
                    A[开始] --> B[判断链表是否为空或只有一个节点]
                    B --> C{是否为空或单节点}
                    C -- 是 --> D[返回true]
                    C -- 否 --> E[使用快慢指针找中点]
                    E --> F[反转后半部分链表]
                    F --> G[比较前后两部分值]
                    G --> H{是否全部相等}
                    H -- 是 --> I[返回true]
                    H -- 否 --> J[返回false]
            
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  • 创建了问题 8月11日