一.需求

使用JAVA實(shí)現(xiàn)單鏈表，使用單鏈表檢測(cè)字符串是否是回文串

二.需求分析

回文串最重要的就是對(duì)稱，那么最重要的問題就是找到那個(gè)中心，用快指針每步走兩格，當(dāng)他到達(dá)鏈表末端的時(shí)候，慢指針剛好到達(dá)中心，慢指針在遍歷過程中（快指針到達(dá)末端時(shí)）把走過的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行反向操作，此時(shí)從中位點(diǎn)分為前后兩部分，此時(shí)前半部分的指針開始往回指（取next的時(shí)候，取的是前一個(gè)節(jié)點(diǎn)），而慢指針繼續(xù)向前，跟前半部分的數(shù)據(jù)依次進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)慢指針掃完整個(gè)鏈表，就可以判斷這是回文串，否則就提前退出，同時(shí)在前半部分往回遍歷的過程中將前半部分的指針重置成正向。

鏈表存在奇偶數(shù)情況。

奇數(shù)的時(shí)候，快指針遍歷到末端的時(shí)候，中點(diǎn)位即中間位置的點(diǎn)，此中位點(diǎn)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)為后半部分比對(duì)開始的位置。偶數(shù)的時(shí)候，快指針遍歷到末端的時(shí)候，中點(diǎn)位置此時(shí)為下中位點(diǎn),此中位點(diǎn)就是后半部分比對(duì)開始的位置。

三.代碼實(shí)現(xiàn)

1.單鏈表類封裝

public class ListNode<T> { /** * 根節(jié)點(diǎn)索引位置 */ private int foot; /** * 代表鏈表程度 */ private int count; /** * 標(biāo)識(shí)根節(jié)點(diǎn) */ private Node root; //鏈接點(diǎn)類,內(nèi)部方法實(shí)現(xiàn)，外部使用 private class Node { //數(shù)據(jù)信息 private T data; //下一個(gè)節(jié)點(diǎn)引用 private Node next; public Node(T data) { this.data = data; } //添加節(jié)點(diǎn) private void add(T data) { if (this.next == null) { //如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的next為null,直接創(chuàng)建一個(gè)新的節(jié)點(diǎn) this.next = new Node(data); } else { //否則進(jìn)行遞歸調(diào)用，直到最后在某個(gè)為空的節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)新節(jié)點(diǎn) this.next.add(data); } } //刪除節(jié)點(diǎn)1 public void remove(Node previous, int index) { if (ListNode.this.foot++ == index) { //this表示當(dāng)前要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn) previous.next = this.next; this.next = null; ListNode.this.count--; return; } else { //遞歸刪除 this.next.remove(this, index); } } //刪除節(jié)點(diǎn)2 public void remove(Node previous, T data) { if (this.data.equals(data)) { previous.next = this.next; this.next = null; ListNode.this.count--; return; } else { if (this.next != null) { this.next.remove(this, data); } else { return; } } } //修改數(shù)據(jù) -- 新數(shù)據(jù)替換舊數(shù)據(jù) public void replace(T oldData, T newData) { if (this.data.equals(newData)) { this.data = newData; } else { //遞歸修改，尋找當(dāng)前節(jié)點(diǎn)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到某個(gè)節(jié)點(diǎn)的值匹配入?yún)? this.next.replace(oldData, newData); } } //修改數(shù)據(jù) -- 利用索引修改 public void replace(int index, T newData) { if (ListNode.this.foot++ == index) { //找到了某個(gè)值的索引和傳入的索引相同，直接替換 this.data = newData; } else { this.next.replace(index, newData); } } //查詢 public T get(int index) { if (ListNode.this.foot++ == index) { return this.data; } else { return this.next.get(index); } } //鏈表是否包含某個(gè)節(jié)點(diǎn) public boolean contains(T data) { //如果當(dāng)前的這個(gè)data正好和傳入的data匹配 if (this.data.equals(data)) { return true; } else { //如果當(dāng)前的這個(gè)不匹配，則需要查找下一個(gè)節(jié)點(diǎn) if (this.next == null) { return false; } else { return this.next.contains(data); } } } } public ListNode() { } //檢查鏈表是否為空 public boolean isEmpty() { if (count == 0 || this.root == null) { return true; } else { return false; } } //獲取鏈表的長度 public int size() { return this.count; } //添加 public void add(T data) { if (this.isEmpty()) { //如果鏈表為空，新建一個(gè)節(jié)點(diǎn) this.root = new Node(data); } else { this.root.add(data); } this.count++; } //刪除 -- 按照索引刪除 public void remove(int index) { if (this.isEmpty()) { return; } if (index < 0 || this.count <= index) { return; } if (index == 0) { //想要?jiǎng)h除根節(jié)點(diǎn) Node temp = this.root; this.root = this.root.next; temp.next = null; this.count--; return; } else { this.foot = 0; this.root.remove(this.root, index); } } //根據(jù)傳入的數(shù)值刪除 public void remove(T data) { if (this.isEmpty()) { return; } //如果刪除的正好是根節(jié)點(diǎn) if (this.root.data.equals(data)) { Node temp = this.root; this.root = this.root.next; temp.next = null; this.count--; return; } else { this.root.remove(this.root, data); } } //修改 -- 根據(jù)索引修改 public void replace(int index, T newData) { if (this.isEmpty()) { return; } if (index < 0 || this.count <= index) { return; } this.foot = 0; this.root.replace(index, newData); } //修改 -- 新老數(shù)據(jù)替換 public void replace(T oldData, T newData) { if (this.isEmpty()) { return; } this.root.replace(oldData, newData); } //查詢 --- 根據(jù)索引查找 public T get(int index) { if (this.isEmpty()) { return null; } this.foot = 0; return this.root.get(index); } //是否包含 public boolean contains(T data) { if (this.isEmpty()) { return false; } return this.root.contains(data); } //打印 toArray public Object[] toArray() { if (this.isEmpty()) { return null; } int count = this.count; Object[] retVal = new Object[count]; for (int i = 0; i < count; i++) { retVal[i] = this.get(i); } return retVal; }}

2.驗(yàn)證的具體方法

boolean isPalindrome(ListNode.Node head) { if (head == null || head.next == null) { return true; } // ListNode.Node prev = null; //慢指針節(jié)點(diǎn) ListNode.Node slow = head; //快指針節(jié)點(diǎn) ListNode.Node fast = head; //奇數(shù)的中位節(jié)點(diǎn)或者是偶數(shù)的下中位節(jié)點(diǎn) ListNode.Node middle = head; while (fast != null && fast.next != null) { //快指針每次移動(dòng)2個(gè)節(jié)點(diǎn) fast = fast.next.next; //慢指針每次移動(dòng)1個(gè)節(jié)點(diǎn) ListNode.Node next = slow.next; //前半部分的指針反向。反向后前半部分節(jié)點(diǎn)的next節(jié)點(diǎn)都是他的前一個(gè)節(jié)點(diǎn) slow.next = prev; //當(dāng)前的慢指針指向前一個(gè)節(jié)點(diǎn) prev = slow; //下一個(gè)節(jié)點(diǎn)變?yōu)槁?jié)點(diǎn) slow = next; //記錄中位節(jié)點(diǎn) middle = slow; } //如果fast不是null，說明此時(shí)有奇數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，偶數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)fast為null //還沒有進(jìn)行if處理之前slow節(jié)點(diǎn)和prev節(jié)點(diǎn)在奇偶數(shù)的情況下分別為 // a b c d c b a 此種情況下slow節(jié)點(diǎn)是d，prev節(jié)點(diǎn)是第1個(gè)c // a b c c b a 此種情況下slow節(jié)點(diǎn)是第2個(gè)c，prev節(jié)點(diǎn)是第1個(gè)c if (fast != null) { //slow取中間節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，做為回文比較的起點(diǎn) slow = slow.next; } //進(jìn)行if處理結(jié)束之后，slow代表的是后半段的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，指針向后移動(dòng) //prev代表的是前半段的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，指針向前移動(dòng) // a b c d c b a 此種情況下slow節(jié)點(diǎn)是第2個(gè)c，prev節(jié)點(diǎn)是第1個(gè)c // a b c c b a 此種情況下slow節(jié)點(diǎn)是第2個(gè)c，prev節(jié)點(diǎn)是第1個(gè)c //前半部分指針恢復(fù)正常處理。將下一個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄下來 ListNode.Node next = middle; while (slow != null) { //進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)。如果不相等則不是回文 if (slow.data != prev.data) { return false; } //前半部分當(dāng)前節(jié)點(diǎn) ListNode.Node current = prev; //prev向前取節(jié)點(diǎn) prev = prev.next; //slow向后取節(jié)點(diǎn) slow = slow.next; //前半部分指針恢復(fù)正常處理。 current.next = next; //本輪處理完之后，將next賦值為當(dāng)前節(jié)點(diǎn) next = current; } return true;}

四.代碼測(cè)試

public static void main(String[] args) { ListNode<String> listNode = new ListNode<String>(); listNode.add('a'); listNode.add('b'); listNode.add('c'); listNode.add('d'); listNode.add('e'); listNode.add('f'); listNode.add('e'); listNode.add('d'); listNode.add('c'); listNode.add('b'); listNode.add('a'); ListNode example = new ListNode(); boolean b = example.isPalindrome(listNode.root); System.out.println('是否是回文：' + b);//true}

五.完整代碼

public class ListNode<T> { /** * 根節(jié)點(diǎn)索引位置 */ private int foot; /** * 代表鏈表程度 */ private int count; /** * 標(biāo)識(shí)根節(jié)點(diǎn) */ private Node root; //鏈接點(diǎn)類,內(nèi)部方法實(shí)現(xiàn)，外部使用 private class Node { //數(shù)據(jù)信息 private T data; //下一個(gè)節(jié)點(diǎn)引用 private Node next; public Node(T data) { this.data = data; } //添加節(jié)點(diǎn) private void add(T data) { if (this.next == null) { //如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的next為null,直接創(chuàng)建一個(gè)新的節(jié)點(diǎn) this.next = new Node(data); } else { //否則進(jìn)行遞歸調(diào)用，直到最后在某個(gè)為空的節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)新節(jié)點(diǎn) this.next.add(data); } } //刪除節(jié)點(diǎn)1 public void remove(Node previous, int index) { if (ListNode.this.foot++ == index) { //this表示當(dāng)前要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn) previous.next = this.next; this.next = null; ListNode.this.count--; return; } else { //遞歸刪除 this.next.remove(this, index); } } //刪除節(jié)點(diǎn)2 public void remove(Node previous, T data) { if (this.data.equals(data)) { previous.next = this.next; this.next = null; ListNode.this.count--; return; } else { if (this.next != null) { this.next.remove(this, data); } else { return; } } } //修改數(shù)據(jù) -- 新數(shù)據(jù)替換舊數(shù)據(jù) public void replace(T oldData, T newData) { if (this.data.equals(newData)) { this.data = newData; } else { //遞歸修改，尋找當(dāng)前節(jié)點(diǎn)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到某個(gè)節(jié)點(diǎn)的值匹配入?yún)? this.next.replace(oldData, newData); } } //修改數(shù)據(jù) -- 利用索引修改 public void replace(int index, T newData) { if (ListNode.this.foot++ == index) { //找到了某個(gè)值的索引和傳入的索引相同，直接替換 this.data = newData; } else { this.next.replace(index, newData); } } //查詢 public T get(int index) { if (ListNode.this.foot++ == index) { return this.data; } else { return this.next.get(index); } } //鏈表是否包含某個(gè)節(jié)點(diǎn) public boolean contains(T data) { //如果當(dāng)前的這個(gè)data正好和傳入的data匹配 if (this.data.equals(data)) { return true; } else { //如果當(dāng)前的這個(gè)不匹配，則需要查找下一個(gè)節(jié)點(diǎn) if (this.next == null) { return false; } else { return this.next.contains(data); } } } } public ListNode() { } //檢查鏈表是否為空 public boolean isEmpty() { if (count == 0 || this.root == null) { return true; } else { return false; } } //獲取鏈表的長度 public int size() { return this.count; } //添加 public void add(T data) { if (this.isEmpty()) { //如果鏈表為空，新建一個(gè)節(jié)點(diǎn) this.root = new Node(data); } else { this.root.add(data); } this.count++; } //刪除 -- 按照索引刪除 public void remove(int index) { if (this.isEmpty()) { return; } if (index < 0 || this.count <= index) { return; } if (index == 0) { //想要?jiǎng)h除根節(jié)點(diǎn) Node temp = this.root; this.root = this.root.next; temp.next = null; this.count--; return; } else { this.foot = 0; this.root.remove(this.root, index); } } //根據(jù)傳入的數(shù)值刪除 public void remove(T data) { if (this.isEmpty()) { return; } //如果刪除的正好是根節(jié)點(diǎn) if (this.root.data.equals(data)) { Node temp = this.root; this.root = this.root.next; temp.next = null; this.count--; return; } else { this.root.remove(this.root, data); } } //修改 -- 根據(jù)索引修改 public void replace(int index, T newData) { if (this.isEmpty()) { return; } if (index < 0 || this.count <= index) { return; } this.foot = 0; this.root.replace(index, newData); } //修改 -- 新老數(shù)據(jù)替換 public void replace(T oldData, T newData) { if (this.isEmpty()) { return; } this.root.replace(oldData, newData); } //查詢 --- 根據(jù)索引查找 public T get(int index) { if (this.isEmpty()) { return null; } this.foot = 0; return this.root.get(index); } //是否包含 public boolean contains(T data) { if (this.isEmpty()) { return false; } return this.root.contains(data); } //打印 toArray public Object[] toArray() { if (this.isEmpty()) { return null; } int count = this.count; Object[] retVal = new Object[count]; for (int i = 0; i < count; i++) { retVal[i] = this.get(i); } return retVal; } boolean isPalindrome(ListNode.Node head) { if (head == null || head.next == null) { return true; } // ListNode.Node prev = null; //慢指針節(jié)點(diǎn) ListNode.Node slow = head; //快指針節(jié)點(diǎn) ListNode.Node fast = head; //奇數(shù)的中位節(jié)點(diǎn)或者是偶數(shù)的下中位節(jié)點(diǎn) ListNode.Node middle = head; while (fast != null && fast.next != null) { //快指針每次移動(dòng)2個(gè)節(jié)點(diǎn) fast = fast.next.next; //慢指針每次移動(dòng)1個(gè)節(jié)點(diǎn) ListNode.Node next = slow.next; //前半部分的指針反向。反向后前半部分節(jié)點(diǎn)的next節(jié)點(diǎn)都是他的前一個(gè)節(jié)點(diǎn) slow.next = prev; //當(dāng)前的慢指針指向前一個(gè)節(jié)點(diǎn) prev = slow; //下一個(gè)節(jié)點(diǎn)變?yōu)槁?jié)點(diǎn) slow = next; //記錄中位節(jié)點(diǎn) middle = slow; } //如果fast不是null，說明此時(shí)有奇數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，偶數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)fast為null //還沒有進(jìn)行if處理之前slow節(jié)點(diǎn)和prev節(jié)點(diǎn)在奇偶數(shù)的情況下分別為 // a b c d c b a 此種情況下slow節(jié)點(diǎn)是d，prev節(jié)點(diǎn)是第1個(gè)c // a b c c b a 此種情況下slow節(jié)點(diǎn)是第2個(gè)c，prev節(jié)點(diǎn)是第1個(gè)c if (fast != null) { //slow取中間節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，做為回文比較的起點(diǎn) slow = slow.next; } //進(jìn)行if處理結(jié)束之后，slow代表的是后半段的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，指針向后移動(dòng) //prev代表的是前半段的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，指針向前移動(dòng) // a b c d c b a 此種情況下slow節(jié)點(diǎn)是第2個(gè)c，prev節(jié)點(diǎn)是第1個(gè)c // a b c c b a 此種情況下slow節(jié)點(diǎn)是第2個(gè)c，prev節(jié)點(diǎn)是第1個(gè)c //前半部分指針恢復(fù)正常處理。將下一個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄下來 ListNode.Node next = middle; while (slow != null) { //進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)。如果不相等則不是回文 if (slow.data != prev.data) { return false; } //前半部分當(dāng)前節(jié)點(diǎn) ListNode.Node current = prev; //prev向前取節(jié)點(diǎn) prev = prev.next; //slow向后取節(jié)點(diǎn) slow = slow.next; //前半部分指針恢復(fù)正常處理。 current.next = next; //本輪處理完之后，將next賦值為當(dāng)前節(jié)點(diǎn) next = current; } return true; } public static void main(String[] args) { ListNode<String> listNode = new ListNode<String>(); listNode.add('a'); listNode.add('b'); listNode.add('c'); listNode.add('d'); listNode.add('e'); listNode.add('f'); listNode.add('e'); listNode.add('d'); listNode.add('c'); listNode.add('b'); listNode.add('a'); ListNode example = new ListNode(); boolean b = example.isPalindrome(listNode.root); System.out.println('是否是回文：' + b); }}

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