142. Linked List Cycle II.md

142. Linked List Cycle II.md

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+
+URL: https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle-ii/description/
+
+# Step 1
+
+- 実装時間: 5分
+- 時間計算量: O(n)
+- 空間計算量: O(n)
+- フロイドのアルゴリズムでも解けると聞いた気がしたけど、理解してないので変数に記録する解放で解く。
+
+```python
+class Solution:
+    def detectCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+        node = head
+        nodes = set()
+        while node is not None:
+            if node in nodes:
+                return node
+            nodes.add(node)
+            node = node.next
+        return None
+```
+
+# Step 2
+
+- `nodes`という変数名がいまいち。
+    - すでに訪問済みであることを意味する`visited`にしよう。
+    - Javaのクラスやフィールド名には一般的に名詞（句）なので、`visited_nodes`になる。
+        - https://github.com/canisterism/leetcode/pull/3/files#r1688327425
+
+- フロイドの循環検出の理解
+
+    - https://github.com/ichika0615/arai60/pull/2/files#r1807227628
+    - `かめがスタート地点に戻った時、うさぎはどこにいるでしょうか。実は、うさぎは衝突点にいます。なぜかというと、うさぎは倍速で走っているからです。スタート地点から衝突点を通って衝突点に到達するうさぎルートの長さは、スタートから衝突点に到達するかめルートの2倍だからです。`
+        - ここちょっと混乱したので咀嚼してみる。
+            - `スタート〜合流点`の距離はn（亀の歩いた距離だから）
+            - `スタート〜合流点`の距離は2n（うさぎの歩いた距離だから）
+            - ということは、「うさぎのいる位置（2n）」から、うさぎがn歩戻ると「スタートからの距離が2n-nの場所」にいる。つまり「亀の歩いた距離n」と等しく、すなわちそこは合流点。
+    - setで解けることが常識の範囲
+        - https://github.com/codgas/leetcode/pull/2/files#r1717036142
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+なにはともあれ、フロイドの循環検出も実装してみる。
+
+- ヘルパー関数を使った方がわかりやすい気がした。
+
+```python
+class Solution:
+    def detectCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+        def find_meeting_point(head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+            fast = head
+            slow = head
+            meeting_node = None
+            while fast is not None and fast.next is not None:
+                fast = fast.next.next
+                slow = slow.next
+                if slow == fast:
+                    return slow
+            return None
+
+        fast = find_meeting_point(head)
+        if fast is None:
+            return None
+        slow = head
+        while fast != slow:
+            fast = fast.next
+            slow = slow.next
+        return fast
+```
+
+
+# Step 3
+
+- 時間計算量: O(n)
+- 空間計算量: O(n)
+
+```python
+class Solution:
+    def detectCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+        node = head
+        visited = set()
+        while node is not None:
+            if node in visited:
+                return node
+            visited.add(node)
+            node = node.next
+        return None
+```