linked list cycle solution

Author: radiantchoi

linked-list-cycle/radiantchoi.swift

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+/**
+ * Definition for singly-linked list.
+ * public class ListNode {
+ *     public var val: Int
+ *     public var next: ListNode?
+ *     public init(_ val: Int) {
+ *         self.val = val
+ *         self.next = nil
+ *     }
+ * }
+ */
+
+// 1차 버전: 문제의 constraint에 따라 1만 번의 traverse를 수행하는 답안 (통과는 됩니다)
+class Solution {
+    func hasCycle(_ head: ListNode?) -> Bool {
+        guard let head else { return false }
+
+        return traverse(head, 0)
+    }
+
+    func traverse(_ node: ListNode?, _ currentIndex: Int) -> Bool {
+        guard let node else { return false }
+        guard currentIndex < 10000 else { return true }
+
+        return traverse(node.next, currentIndex + 1)
+    }
+}
+
+// LLM 첨삭 버전: Floyd's Cycle Detection Algorithm 사용
+class Solution {
+    func hasCycle(_ head: ListNode?) -> Bool {
+        guard let head else { return false }
+
+        var slow: ListNode? = head
+        var fast: ListNode? = head
+
+        while true {
+            // fast는 한 번에 두 칸씩 이동
+            fast = fast?.next?.next
+            
+            // slow는 한 번에 한 칸씩 이동
+            slow = slow?.next
+
+            // fast나 slow가 nil이면 cycle이 없다
+            if fast == nil || slow == nil { return false }
+            
+            // fast와 slow가 같은 노드를 가리키면 cycle이 있다
+            // break로 마무리한 이유는, 그래서 그 만나는 노드가 어디인가? 라는 문제에 응용하기 위함
+            if fast === slow { break }
+        }
+        
+        // 사이클 시작 지점을 찾는 문제일 경우 여기에 entry 포인터 삽입 후 탐색
+
+        return true
+    }
+}
+
+/* 
+사이클 시작 지점을 찾으시오, 라는 문제일 경우?
+entry라는 별도의 포인터를 하나 더 둔 다음 slow와 함께 한 칸씩 이동시킨다.
+두 포인터가 만나는 지점이 사이클 시작 지점!
+이것이 가능한 이유는, 아래의 이동 거리 공식 때문에 그렇다.
+        
+L: 사이클 입구까지의 길이
+C: 사이클 길이
+d: 사이클 내에서, 사이클 종료(==시작)까지 남은 거리
+        
+fast의 이동 거리: L + n * C + d
+slow의 이동 거리: L + d
+        
+fast의 이동 거리는 slow의 이동 거리의 2배이므로
+2 * (L + d) = L + n * C + d
+        
+따라서, L = n * C - d 이다.
+그리고 L은 entry 포인터가 이동해야 하는 거리이다.
+n * C - d는 사이클 안에서는 C - d와 같다. fast 노드가 n번 돌았을 뿐, 사이클 안이었기 때문.
+따라서 entry 포인터와 slow 포인터를 다시 한 칸씩 이동시키다 보면, 반드시 만나게 된다.
+이 만나는 지점이 사이클 시작 지점.
+*/