回文链表

输入：head = [1,2,2,1]
输出：true

输入：head = [1,2]
输出：false

知识点补充：

1. 有两种常用的列表实现，分别为数组和链表。
   1. 数组列表底层是使用数组存储值，可以通过索引再O(1)的时间内访问列表的任何位置的值，这是由基于内存寻址的方式。
   2. 链表存储的是称为节点的对象，每个节点保存一个值和指向下一个节点的指针。访问某个特定索引的节点需要O(n)的时间，因为要通过指针获取到下一个位置的节点。
2. 确定数组列表是否为回文很简单，可以使用双指针来比较两端的元素，并向中间移动，而将链表的值赋值到数组列表中是O(n)，因此最简单的方法就是将链表的值复制到数组列表中，再使用双指针法判断。

思路

1. 看了网上很多双指针，数组，栈，哈希算法计算的，都觉得大题小作了，一下看到一个让人眼前一亮的方法，记录一下。

   1. 就是通过StringBuilder类，将链表中的值存储再一个StringBuilder中，然后使用equals方法计算stringBuilder和stringBuilder.resverse()的值，结果就是答案。

      class Solution {
          public boolean isPalindrome(ListNode head) {
              StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
              while (head != null) {
                  stringBuilder.append(head.val);
                  head = head.next;
              }
              return stringBuilder.toString().equals(stringBuilder.reverse().toString());
          }
      }
      

2. 虽然按照上述问题能解决，但是还是得看一下使用不同的算法实现的方式。

   1. 将head链表的值存储在数组中，然后判断。

      class Solution {
          public boolean isPalindrome(ListNode head) {
              List<Integer> vals = new ArrayList<Integer>();
              // 将链表的值复制到数组中
              ListNode currentNode = head;
              while (currentNode != null) {
                  vals.add(currentNode.val);
                  currentNode = currentNode.next;
              }
              // 使用双指针判断是否为回文数
              int front = 0;
              int back = vals.size() - 1;
              while (front < back) {
                  if (!vals.get(front).equals(vals.get(back))) {
                      return false;
                  }
                  front++;
                  back--;
              }
              return true;
          }
      }
      

3. 递归的方法

   1. 如果使用递归反向迭代节点，同时使用递归函数外的变量向前迭代，就可以判断链表是否为回文。

   2. 指针是先到尾节点，由于递归的特性再从前往后进行比较。frontPointer是递归方法外的指针。若currentNode.val != frontPoint.val 则返回false。反之，frontPinter向前移动并返回true。

   3. 算法的正确性在于递归处理节点的顺序是相反的（回顾上面打印的算法），而我们再函数外又记录了一个变量，因此从本质上，我们同时在正向和逆向迭代匹配。

      class Solution {
          private ListNode frontPointer;
      
          private boolean recursivelyCheck(ListNode currentNode) {
              if (currentNode != null) {
                  if (!recursivelyCheck(currentNode.next)) {
                      return false;
                  }
                  if (currentNode.val != frontPointer.val) {
                      return false;
                  }
                  frontPointer = frontPointer.next;
              }
              return true;
          }
      
          public boolean isPalindrome(ListNode head) {
              frontPointer = head;
              return recursivelyCheck(head);
          }
      }
      

4. 快慢指针

   1. 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。比较完成后我们应该将链表回复原样。

   2. 步骤：

      1. 找到前半部分链表的尾节点。
      2. 反转后半部分链表。
      3. 判断是否为回文。
      4. 恢复链表。
      5. 返回结果。

   3. 可以根据快慢指针进行判断，找到中间值（前半部分链表的尾节点）。

      class Solution {
          public boolean isPalindrome(ListNode head) {
              if (head == null) {
                  return true;
              }
              // 找到前半部分链表的尾节点
              ListNode firstHalfEnd = endOfFirstHalf(head);
              ListNode secondHalfStart = reverseList(firstHalfEnd.next);
              // 判断是否为回文
              ListNode p1 = head;
              ListNode p2 = secondHalfStart;
              boolean result = true;
              while (result && p2 != null) {
                  if (p1.val != p2.val) {
                      result = false;
                  }
                  p1 = p1.next;
                  p2 = p2.next;
              }
              // 还原链表并返回结果
              firstHalfEnd.next = reverseList(secondHalfStart);
              return result;
          }
      
          private ListNode reverseList(ListNode head) {
              ListNode prev = null;
              ListNode curr = head;
              while (curr != null) {
                  ListNode nextTemp = curr.next;
                  curr.next = prev;
                  prev = curr;
                  curr = nextTemp;
              }
              return prev;
          }
      
          private ListNode endOfFirstHalf(ListNode head) {
              ListNode fast = head;
              ListNode slow = head;
              while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
                  fast = fast.next.next;
                  slow = slow.next;
              }
              return slow;
          }
      }
      

5. 哈希法也是比较优秀的，这里复制粘贴代码，我觉得实现起来逻辑比较复杂，可能是还没太多关于哈希计算的知识点积累，后续再来回顾。

   class Solution {
       public boolean isPalindrome(ListNode head) {
           ListNode t=head;
   		int base = 11, mod = 1000000007;
       	int left = 0, right = 0, mul = 1;
           while(t!=null){
           	left = (int) (((long) left * base + t.val) % mod);
           	right = (int) ((right + (long) mul * t.val) % mod);
               mul = (int) ((long) mul * base % mod);
               t=t.next;
           }
           return left==right;
       }
   }