141. linked list cycle

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+## 今回解いた問題と次に解く問題
+- 今回解いた問題: 141. Linked List Cycle(https://leetcode.com/problems/linked-list-cycle?envType=problem-list-v2&envId=xo2bgr0r)
+- 次に解く問題: 20. Valid Parentheses(https://leetcode.com/problems/valid-parentheses?envType=problem-list-v2&envId=xo2bgr0r)
+## Step 1
+### 考えたこと
+- フロイドの循環検出法を見たことがあったが、とりあえず一度訪れたnodeをsetに保持しておいて、毎回確認する方法が確実なので書いてみる。時間計算量はO(n), 空間計算量はsetを用意するのでO(n)
+- setの中にclassを入れることができるかわからなかったので、確認した。
+- `while True`は停止しないときが怖いので、使いたくないと感じたが、パッとループを回す方法が思いつかなかったので一度書いてみた。
+- 
+```python
+# Definition for singly-linked list.
+# class ListNode:
+#     def __init__(self, x):
+#         self.val = x
+#         self.next = None
+
+class Solution:
+    def hasCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
+        visited_node = set()
+        current_node = head
+        if head is None:
+            return False
+        while True:
+            if current_node.next is None:
+                return False
+            elif current_node.next in visited_node:
+                return True
+            else:
+                visited_node.add(current_node)
+                current_node = current_node.next
+```
+## Step 2
+### 読んだコード
+- https://discord.com/channels/1084280443945353267/1195700948786491403/1195944696665604156
+- https://github.com/tk-hirom/Arai60/pull/1
+- https://github.com/katayude/yamaguchiLeetCode/pull/1
+
+### 考えたこと
+- Listのinの確認は、線形で舐めるのでできる限りsetで確認をしたい。
+- `while head`で最初のifの分岐をなくして可読性を上げられる可能性がある。
+
+```python
+# Definition for singly-linked list.
+# class ListNode:
+#     def __init__(self, x):
+#         self.val = x
+#         self.next = None
+
+class Solution:
+    def hasCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> bool:
+        visited = set()
+        while head:
+            if head in visited:
+                return True
+            else:
+                visited.add(head)
+                head = head.next
+        return False
+```
+
+## Step 3(フロイドの循環検出法で書いてみる)
+- fast, slowの2つのポインタを用意して、fastは2ノードずつ進む。slowは1ノードずつ進む。fastとslowが同じノードを指していたら、循環が存在する。
+- 利点はsetを用意しなくていいので空間計算量がO(1)になること
+- 入力が空のケースをどう組み込むかを考えられず、一度間違ったコードを書いてしまった。(fastの初期値をhead.nextにしてしまった。)ポインタを動かしてから同じかどうかを評価すればいい。
+- fast.nextがNoneだとfast.next.nextにアクセスできないケースを考えず、`while fast`で評価してしまった。
+- 総じて考慮すべき条件が多いので、元のsetのやり方で書きたいと思った。(空間計算量O(n)が許されるなら。)
+
+```python
+# Definition for singly-linked list.
+# class ListNode:
+#     def __init__(self, x):
+#         self.val = x
+#         self.next = None
+
+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
+```