141. Linked List Cycle

141. Linked List Cycle.md

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+
+URL: https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle/description/
+
+# Step 1
+
+- 実装時間: 5分
+- 時間計算量: O(n)
+- 空間計算量: O(1)
+- Fast-Slowという単語を聞いたことがあったので、思い出しながら5分ほどで実装。
+- 空のリストのケースを考慮できておらず一度NGとなった。
+
+```python
+class Solution:
+    def hasCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
+        fast, slow = head, head
+        while fast is not None and fast.next is not None and fast.next.next is not None:
+            fast = fast.next.next
+            slow = slow.next
+            if fast == slow:
+                return True
+        return False
+```
+
+# Step 2
+
+- 代入のスタイルの一貫性がないことに気づいた。「多重代入」か「それぞれ代入する」か。今回は、「それぞれ代入する」に統一する。
+- ループ条件のfast.next.nextは確認する意味がないことに気づいたので、削除。
+- Noneじゃないことのチェックに、`is not None`のチェックは不要なので削除。
+  - 参考：https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#truth-value-testing
+
+```python
+class Solution:
+    def hasCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
+        fast = head
+        slow = head
+        while fast and fast.next:
+            fast = fast.next.next
+            slow = slow.next
+            if fast == slow:
+                return True
+        return False
+```
+
+- サンプル回答を見ていて別解を見つけた。こっちの方が優れていると感じた。
+  - fast-slowというアイデアを使わずに、訪問済みのNodeをチェックする素直な実装。
+- デメリット
+  - visitedが大きくなるので、空間計算量がO(n)となる。
+  - `if curr in visited:`で時間計算量O(n)のチェックが必要。
+
+```python
+class Solution:
+    def hasCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
+        visited = set()
+
+        curr = head
+
+        while curr:
+            if curr in visited:
+                return True
+            visited.add(curr)
+            curr = curr.next
+
+        return False
+```
+
+# Step 3
+
+- 時間計算量: O(n)
+- 空間計算量: O(n)
+
+```python
+class Solution:
+    def hasCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
+        visited = set()
+        cur = head
+        while cur:
+            if cur in visited:
+                return True
+            visited.add(cur)
+            cur = cur.next
+        return False
+```