Обнаружение палиндромов в связанных списках: изучение нескольких методов

Палиндром — это последовательность символов, которая одинаково читается как в прямом, так и в обратном направлении. Когда дело доходит до определения того, является ли связанный список палиндромом или нет, мы можем использовать несколько подходов. В этой статье мы рассмотрим несколько методов с примерами кода, чтобы проверить, является ли связанный список палиндромом.

Метод 1: перевернуть и сравнить
Один из самых простых методов — перевернуть связанный список и сравнить его с исходным списком. Если они совпадают, список представляет собой палиндром. Вот пример реализации на Python:

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None
def is_palindrome(head):
    reversed_list = reverse_list(head)
    return is_equal(head, reversed_list)
def reverse_list(head):
    prev = None
    current = head
    while current:
        next_node = current.next
        current.next = prev
        prev = current
        current = next_node
    return prev
def is_equal(list1, list2):
    while list1 and list2:
        if list1.data != list2.data:
            return False
        list1 = list1.next
        list2 = list2.next
    return list1 is None and list2 is None

Метод 2: стек
Другой подход — использовать стек для хранения половины элементов связанного списка. Затем мы можем сравнить оставшиеся элементы с извлеченными элементами из стека. Если они совпадают, список представляет собой палиндром. Вот пример реализации на Python:

def is_palindrome(head):
    fast = slow = head
    stack = []
    while fast and fast.next:
        stack.append(slow.data)
        slow = slow.next
        fast = fast.next.next
    # For odd-length lists, skip the middle element
    if fast:
        slow = slow.next
    while slow:
        if slow.data != stack.pop():
            return False
        slow = slow.next
    return True

Метод 3: рекурсивный подход
Мы также можем решить эту проблему, используя рекурсивный подход. Идея состоит в том, чтобы использовать два указателя: один для рекурсивного перемещения по списку, а другой для сравнения текущего узла с соответствующим узлом с конца. Вот пример реализации на Python:

class Result:
    def __init__(self, node, is_palindrome):
        self.node = node
        self.is_palindrome = is_palindrome
def is_palindrome(head):
    length = get_length(head)
    return is_palindrome_helper(head, length).is_palindrome
def is_palindrome_helper(node, length):
    if length == 0 or node is None:
        return Result(node, True)
    if length == 1:
        return Result(node.next, True)
    result = is_palindrome_helper(node.next, length - 2)
    if not result.is_palindrome or result.node is None:
        return result
    result.is_palindrome = node.data == result.node.data
    result.node = result.node.next
    return result
def get_length(head):
    length = 0
    current = head
    while current:
        length += 1
        current = current.next
    return length

В этой статье мы рассмотрели три различных метода проверки того, является ли связанный список палиндромом или нет. Мы рассмотрели метод обратного и сравнения, подход на основе стека и рекурсивное решение. Каждый метод имеет свои преимущества и особенности, поэтому важно выбрать наиболее подходящий, исходя из конкретных требований вашего приложения.

Не забудьте проанализировать временную и пространственную сложность каждого метода, чтобы обеспечить оптимальную производительность. Используя эти методы, вы можете с уверенностью определить, является ли связанный список палиндромом в ваших усилиях по программированию.