Go 언어로 구현하는 연결 리스트 순환 탐지: Floyd의 알고리즘 활용

핵심 기술: 본 글은 Go 언어를 사용하여 연결 리스트(Linked List)에서 순환(cycle)이 존재하는지 상수 메모리(constant memory)를 유지하면서 탐지하는 방법을 소개합니다. 이를 위해 'Floyd의 순환 탐지 알고리즘', 일명 '토끼와 거북이 알고리즘'을 활용합니다.

기술적 세부사항:
* 문제 정의: 감자 농장을 위협하는 벌레 문제를 해결하기 위해, 감자들이 FIFO(Fight for Insect-Free Organics) 사무실에 줄을 서는데, 이 줄이 순환 구조를 가질 수 있는지 확인해야 합니다.
* 데이터 구조: 각 감자는 Name (문자열)과 다음 감자를 가리키는 Next 포인터(*PotatoNode)를 가진 PotatoNode 구조체로 표현됩니다.
* 알고리즘 원리: 두 개의 포인터(slowNode, fastNode)를 사용합니다.
* slowNode: 한 번에 한 칸씩 이동합니다.
* fastNode: 한 번에 두 칸씩 이동합니다.
* 탐지 로직:
* 리스트를 순회하며 slowNode는 node.Next로, fastNode는 node.Next.Next로 이동시킵니다.
* 만약 fastNode 또는 fastNode.Next가 nil에 도달하면 순환이 없는 것으로 판단하여 false를 반환합니다.
* 만약 slowNode와 fastNode가 같은 노드에서 만나면 순환이 존재한다고 판단하여 true를 반환합니다.
* 메모리 효율성: 이 알고리즘은 오직 두 개의 포인터만 사용하므로, O(1)의 공간 복잡도를 가지며 상수 메모리 요구사항을 만족합니다.

개발 임팩트: 이 기법은 연결 리스트에서 발생하는 잠재적인 무한 루프 문제를 효율적으로 진단하고 해결하는 데 필수적입니다. 실제 시스템에서는 데이터 구조 오류, 메모리 누수, 성능 저하의 원인이 될 수 있는 순환을 사전에 방지하거나 탐지하는 데 유용하게 활용될 수 있습니다.

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