Q2-9 Middle of the Linked List

md/2-09_MiddleoftheLinkedList.md

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+# 2-09_MiddleoftheLinkedList
+Author: WaveAlchemist
+Given the head of a singly linked list, return the middle node of the linked list.
+
+If there are two middle nodes, return the second middle node.
+
+# 1st
+初見では以下の方針で解答
+- nodeを最後まで（Noneになるまで）進める
+- 最後まで進んだらその時何番目か（node_count）を返す
+- int(node_count / 2 + 1)番目まで最初からnodeを進める
+- nodeの数を計算する関数と希望するnode数nodeを進める関数を作成
+解答時間は12min39sでした
+思いついたアルゴリズムがこれだけだったのでこれで提出しましたが，無駄なことをやっているような気がしています．
+
+```  Python
+class Solution:
+    def middleNode(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+        def checkNodeNumber(node, node_count):
+            while node.next:
+                node = node.next
+                node_count += 1
+            return node_count
+        def proceedNode(node, end_node):
+            node_count = 1
+            while node.next and node_count:
+                node = node.next
+                node_count += 1
+                if node_count == end_node:
+                    return node
+            return node
+        max_node_count = checkNodeNumber(head, 1)
+        middle_node_count = int(max_node_count / 2 + 1)
+        return proceedNode(head, middle_node_count)
+```
+
+# 2nd
+LeetCodeのSolutionsを参照
+Linked List Cycleで出てきたfastとslowを用いる方法を実装
+fast.nextがNoneになった時点でfastはmiddle nodeにいるということに留意
+
+``` Python
+class Solution:
+    def middleNode(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+        slow = fast = head
+        while fast and fast.next:
+            fast = fast.next.next
+            slow = slow.next
+        return slow
+```
+
+# 3rd
+レビューのコメントをもとに再度構築しました（解法は1stのものをベースにしています）
+
+- int(max_node_count / 2 + 1) -> max_node_count // 2 + 1
+- node_count = 1に1-indexedというコメントを付与
+- checkNodeNumber -> check_node_number, proceedNode -> proceed_node
+- proceed_node内部でnodeを進めるごとにnum_proceedを1ずつ減らすという方法を実装
+
+check_node_numberでnodeの数を数える場合
+
+```Python
+class Solution:
+    def middleNode(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+        def check_node_number(node):
+            node_count = 1 # 1-indexed
+            while node.next:
+                node = node.next
+                node_count += 1
+            return node_count
+
+        def proceed_node(node, num_proceed):
+            while node.next:
+                node = node.next
+                num_proceed -= 1 
+                if num_proceed == 0:
+                    return node
+            return node
+
+        max_node_count = check_node_number(head)
+        middle_node_count = max_node_count // 2 + 1
+        return proceed_node(head, middle_node_count - 1)
+
+```
+
+check_node_numberをcheck_middle_node_numberとし，進めるべきnode数（つまり真ん中のnode数）を計算する場合
+return node_count // 2として，proceed_nodeに代入するのはmiddle_node_countでいいのかも
+（ただ，関数の名前的にはノードの数ということになるので，感覚としては現状がいい気もする。
+つまり，真ん中のノードの数とノードを進める回数は違うということ）
+
+``` Python
+class Solution:
+    def middleNode(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+        def check_middle_node_number(node):
+            node_count = 1 # 1-indexed
+            while node.next:
+                node = node.next
+                node_count += 1
+            return node_count // 2 + 1
+
+        def proceed_node(node, num_proceed):
+            while node.next:
+                node = node.next
+                num_proceed -= 1
+                if num_proceed == 0:
+                    return node
+            return node
+
+        middle_node_count = check_middle_node_number(head)
+        print(middle_node_count)
+        return proceed_node(head, middle_node_count - 1)
+```
+
+関数を使わない方法も試してみる
+思ったよりスッキリかけた気がします．nodeを進めるときのwhile文はfor文で書いてもいいかもしれません．
+
+``` Python
+class Solution:
+    def middleNode(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+        node = head
+        node_count = 1 # 1-indexed
+        # check node number
+        while node.next:
+            node = node.next
+            node_count += 1
+        # check node number to be proceeded
+        num_proceed = node_count // 2
+        # proceed node
+        node = head
+        for proceed in range(num_proceed, 0, -1):
+            node = node.next
+        return node
+```