141. Linked List Cycle

0141_Linked_List_Cycle/solution.md

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+## Problem
+https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle/
+
+## Step 1
+5分程度答えを見ずに考えて、手が止まるまでやってみる。
+何も思いつかなければ、答えを見て解く。ただし、コードを書くときは答えを見ないこと。
+動かないコードも記録する。
+正解したら一旦OK。思考過程もメモする。
+
+### Approach
+* 素直に手でやるならどうかと考えたやり方
+* ListNodeを1つずつ走査しながらHashSetに訪問済のListNodeを順次格納していき、新たに訪問したListNodeがSetの中にあったらtrue
+* 空間計算量がO(n)と高いので、もっといい方法ありそうと思いながら書いた
+
+```java
+public class Solution {
+    public boolean hasCycle(ListNode head) {
+        ListNode current = head;
+        HashSet<ListNode> visitedSet = new HashSet<>();
+
+        while (current != null) {
+            if (visitedSet.contains(current)) {
+                return true;
+            }
+            visitedSet.add(current);
+            current = current.next;
+        }
+        return false;
+    }
+}
+```
+
+## Step 2
+他の方が描いたコードを見て、参考にしてコードを書き直してみる。
+参考にしたコードのリンクは貼っておく。
+読みやすいことを意識する。
+他の解法も考えみる。
+
+### 他の方のPR
+* https://github.com/onyx0831/leetcode/pull/1
+* https://github.com/t0hsumi/leetcode/pull/1
+* https://github.com/ryuryu5121/Arai60/pull/1
+* https://github.com/hajimeito1108/arai60/pull/1
+* https://github.com/lilnoahhh/leetcode/pull/1
+
+
+### 解法1. フロイドの循環検出法
+* 1つ飛ばしで進むウサギ（fast）と1つずつ進む亀（slow）の2つのポインタを同時に同じリスト上を走らせると、サイクルがある場合必ずどこかのノードで合流するという考え方
+    * https://en.wikipedia.org/wiki/Cycle_detection#Floyd's_tortoise_and_hare
+* 感想: 2つ走らせるという発想はなかった。時間をかけても自分でゼロから思いつくのは厳しいと思う。考え方のパターンとしてストックしたい
+* [追記]レビュアーからのコメントとして、この解法は科学手品のようなものなので自分で思いつけなくてもあまり気にしなくてよいとのこと。一方でStep1のSetを使った解法は思いつけて普通とのこと
+
+```java
+public class Solution {
+    public boolean hasCycle(ListNode head) {
+        ListNode fast = head
+        ListNode slow = head;
+
+        while (fast != null && fast.next != null) { // Check the lead runner fast.
+            fast = fast.next.next;
+            slow = slow.next;
+            if (fast == slow) {
+                return true;
+            }
+        }
+        return false;
+    }
+}
+```
+### 解法2. 訪問済NodeをSetに格納する方法
+* Step1 と同じものだが、current という命名がわかりづらいという事がたびたび議論になっているため、nodeに変更
+    * https://github.com/katsukii/leetcode/pull/12#discussion_r1932786013
+* また、変数名に型名を入れるのはよくないため、 visitedSet -> visitedNodes に変更
+
+```java
+public class Solution {
+    public boolean hasCycle(ListNode head) {
+        ListNode node = head;
+        HashSet<ListNode> visitedNodes = new HashSet<>();
+
+        while (node != null) {
+            if (visitedNodes.contains(node)) {
+                return true;
+            }
+            visitedNodes.add(node);
+            node = current.next;
+        }
+        return false;
+    }
+}
+```
+
+## Step 3
+今度は、時間を測りながら、もう一回書く。
+アクセプトされたら消すを3回連続できたら問題はOK。
+
+```java
+public class Solution {
+    public boolean hasCycle(ListNode head) {
+        ListNode fast = head
+        ListNode slow = head;
+
+        while (fast != null && fast.next != null) { // Check the lead runner fast.
+            fast = fast.next.next;
+            slow = slow.next;
+            if (fast == slow) {
+                return true;
+            }
+        }
+        return false;
+    }
+}
+```