3、有一个带头结点的非空单链表L,结点结构由data和next两个域构成,其中data域为字符型,请设计一个算法,判断该链表的全部n个字符是否中心对称,例如xyx,xyyx都是中心对称。
时间: 2024-12-13 10:25:33 浏览: 65
为了判断给定的带头结点的单链表是否中心对称,我们可以采用双指针法。首先设置两个指针,一个初始指向头节点(慢指针),另一个初始指向头节点的下一个节点(快指针)。然后同时移动这两个指针,每次快指针移动两步,慢指针移动一步。
1. 当快指针到达链表尾部时(即快指针为空),慢指针所在位置及其之后的节点构成的子链表应该与其左侧相对应的部分是对称的。这是因为当快指针走到头时,慢指针还在中间,两者之间距离的节点数一定是偶数,所以它们两侧的数据应该相等。
2. 如果快指针到达尾部之前,慢指针已经超过了链表的另一半长度,则说明链表不是中心对称的,因为不可能存在这样的对应节点。
以下是Python伪代码描述:
```python
def is_center_symmetric(L):
slow = L.head
fast = L.head.next if L.head else None
while fast and fast.next:
# 慢指针每步走一步,快指针每步走两步
slow = slow.next
fast = fast.next.next
# 如果快指针到了尾部,检查慢指针和其前一个节点是否相等
if not fast or slow.data != fast.data:
return False
return True
```
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已知长度为 n(n>1)的带头结点的单链表,表头指针为L,结点结构由 data 和next 两个域构成,data 域为字符型,写出单链表结点定义,并设计判断单链表是否中心对称,要求时间复杂度为O(n) 用c语言写
在C语言中,我们可以首先定义一个结构体表示链表节点,然后编写函数来判断链表是否中心对称。链表节点的定义可以如下:
```c
typedef struct ListNode {
char data;
struct ListNode* next; // 指向下一个节点的指针
} ListNode;
```
接下来,我们需要创建一个辅助函数来查找链表的中间节点(如果存在),然后对比左右半部分是否相等。这里是一个可能的中心对称判断函数,它的时间复杂度为O(n),因为我们只需要遍历一次链表:
```c
ListNode* findMiddleNode(ListNode* L) {
if (L == NULL || L->next == NULL) return L;
ListNode* slow = L;
ListNode* fast = L->next;
while (fast != NULL && fast->next != NULL) {
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
}
return slow;
}
// 判断链表是否中心对称
int isSymmetric(ListNode* head) {
ListNode* middle = findMiddleNode(head);
if (middle == NULL) { // 空链表或者只有一个元素都是对称的
return 1;
}
ListNode* left = head;
ListNode* right = middle->next ? middle->next : middle; // 如果右半边只有一个节点,直接设为当前节点
while (left != NULL && right != NULL) {
if (left->data != right->data) {
return 0; // 数据不匹配,不是对称的
}
left = left->next;
right = right->next ? right->next : middle; // 向右移动
}
return 1; // 遍历结束,说明是对称的
}
```
在这个实现中,我们首先找到链表的中间节点,然后从两端同时开始比较节点数据,直到遍历到链表的末尾。如果在整个过程中所有节点的数据都匹配,那么链表就是中心对称的。
已知长度为 n(n>1)的带头结点的单链表,表头指针为工,结点结构由 data 和next 两个域构成,data 域为字符型,写出单链表结点定义,并设计判断单链表是否中心对称,要求时间复杂度为O(n) c语言写
在C语言中,我们首先需要定义一个结构体来表示链表节点,包含数据域`data`和指向下一个节点的指针`next`。下面是链表节点的定义:
```c
typedef struct ListNode {
char data; // 数据域,存储字符型数据
struct ListNode* next; // 指向下一个节点的指针
} ListNode;
```
接下来,我们可以编写函数来判断单链表是否中心对称。为了达到O(n)的时间复杂度,我们将同时从链表的头部和尾部开始遍历。当遇到第一个非空节点时,我们在中间添加一个虚拟节点`mid`并更新其左右指针。然后,比较`mid->left`和`mid->right`指向的节点是否相等,直到两个指针都到达链表尾部。
以下是中心对称判断的函数实现:
```c
bool isSymmetric(ListNode* head) {
if (head == NULL || head->next == NULL) { // 链表为空或只有一个元素的情况
return true;
}
ListNode *slow = head; // 速度慢的指针,初始位置
ListNode *fast = head->next; // 速度快的指针,初始位置加一
ListNode *mid = new ListNode(); // 中间虚拟节点
while (fast && fast->next) {
slow->next = mid; // 将slow移动到mid
mid->next = fast->next; // 更新mid的右指针
mid->left = slow; // 更新mid的左指针
slow = slow->next;
fast = fast->next->next; // 快速指针前进两步
}
slow->next = mid->left ? NULL : mid->right; // 如果未到达链表尾部,继续比较左右两侧
while (mid->left) {
if (mid->left->data != mid->right->data) { // 如果找到不匹配的节点,返回false
return false;
}
mid->left = mid->left->next;
mid->right = mid->right->next;
}
return true; // 所有节点都匹配,链表是对称的
}
```
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