Find tilbagevendende sange i en afspilningsliste: Løsning af et kodningsproblem i JavaScript

Registrering af cykliske afspilningslister i JavaScript

At finde cyklusser eller gentagelser er et almindeligt problem, mens man besvarer kodningsspørgsmål til interviews, især dem, der kræver datastrukturer som sammenkædede lister. Dette problem opstår normalt i afspilningslister, hvor sange kunne linke til hinanden i en kæde af referencer. En afspilningsliste siges at være gentagende, hvis en sang refererer til en tidligere sang.

Formålet med denne JavaScript-kodningsøvelse er at skrive en funktion, der bestemmer, om nogen sange på en afspilningsliste gentages. Dette gennemgår hver sang en efter en og ser, om der er en reference, der går tilbage til en tidligere sang. Selv erfarne programmører kan falde over subtiliteterne ved objektreferencer og sløjfekontrol, mens de forsøger at løse dette tilsyneladende ligetil problem i JavaScript.

Ofte stammer problemet fra den måde, iterationslogikken udtrykkes på, især fra den måde, referencer mellem objekter håndteres på. I dette tilfælde afhænger løsningen af ​​din evne til at forstå, hvordan JavaScript administrerer objektreferencer inde i loops. Vi vil koncentrere os om, hvordan man på passende vis gentildeler og sporer disse referencer i en afspilningsliste, mens vi undersøger løsningen.

Vi vil dissekere problemet i detaljer, se på manglerne ved den eksisterende løsning og tilbyde en brugbar løsning på denne tilbagevendende playliste-hindring i den efterfølgende diskussion. Med denne rettelse vil funktionen være i stand til at genkende cykliske referencer i en afspilningsliste nøjagtigt og producere det tilsigtede resultat.

Forstå Playlist Cycle Detection i JavaScript

Det første tilbudte script bruger en linket listetilgang til at identificere sange, der gentages på en afspilningsliste, ved at betragte hver sang som en node. JavaScripts klassestruktur bruges til at konstruere en Sang objekt, der efterligner strømmen af ​​en afspilningsliste fra spor til spor ved at gemme sangens navn og en reference til den næste sang. Hovedkomponenten i løsningen sporer tidligere stødt på musik ved hjælp af en Sæt. Vi bruger en while-løkke til at iterere gennem sangene og tjekker, om den aktuelle sang er blevet hørt før. Hvis det er tilfældet, angiver vi, at afspilningslisten gentages ved at returnere sand.

Floyds cyklusdetektionsalgoritme, almindeligvis omtalt som to-pointer-teknikken, anvendes på den anden måde. Ved at bruge denne metode bevæger to pointere sig gennem afspilningslisten med forskellige hastigheder: en springer to sange over og flytter en sang frem ad gangen. Disse pointere vil til sidst mødes, hvis der er en cyklus, hvilket indikerer, at afspilningslisten gentages. Fordi det ikke er nødvendigt at gemme de sange, der ses, er denne metode mere pladsbesparende og er derfor en bedre mulighed for større afspilningslister.

Disse løsninger viser også, hvordan man opretter linkede lister i JavaScript, fordi næste sang ejendom links hver Sang gøre indsigelse mod en anden. Cyklusdetektion i det første script drager fordel af en sæt struktur. Fordi sæt sikrer unikhed, kan vi øjeblikkeligt afgøre, om en sang allerede er blevet spillet, når den er føjet til sættet. Dette gør sæt særligt nyttige. Dette hjælper os med at genkende, hvornår en cyklus begynder, og forhindrer os i at blive fanget i en endeløs løkke.

Endelig garanterer enhedstestene, der er inkluderet for begge strategier, at løsningen er nøjagtig i forskellige indstillinger. For at tjekke vores kode brugte vi Mocha-testrammerne. Node.js hævde modul bruges til at bekræfte, at udgangene er som forventet, og Mocha's beskrive og det funktioner bruges til logisk at strukturere testene. Enhedstests spiller en afgørende rolle i udviklingsprocessen, da de validerer, at funktionen fungerer som forventet for både tilbagevendende og ikke-gentagne afspilningslister, hvilket giver sikkerhed for løsningens modstandsdygtighed.

class Song {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    this.nextSong = null;
  }
  /
   * @return {boolean} true if the playlist is repeating, false if not.
   */
  isRepeatingPlaylist() {
    let seenSongs = new Set();
    let current = this;
    while (current) {
      if (seenSongs.has(current)) {
        return true; // Playlist is repeating
      }
      seenSongs.add(current);
      current = current.nextSong;
    }
    return false; // Playlist is not repeating
  }
}
// Testing the solution
let first = new Song("Hello");
let second = new Song("Eye of the Tiger");
let third = new Song("Third");
first.nextSong = second;
second.nextSong = third;
third.nextSong = first; // Creates a loop
console.log(first.isRepeatingPlaylist()); // true

class Song {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    this.nextSong = null;
  }
  /
   * @return {boolean} true if the playlist is repeating, false if not.
   */
  isRepeatingPlaylist() {
    let slow = this;
    let fast = this;
    while (fast !== null && fast.nextSong !== null) {
      slow = slow.nextSong; // move slow pointer by 1 step
      fast = fast.nextSong.nextSong; // move fast pointer by 2 steps
      if (slow === fast) {
        return true; // Loop detected
      }
    }
    return false; // No loop
  }
}
// Testing the solution
let first = new Song("Hello");
let second = new Song("Eye of the Tiger");
let third = new Song("Third");
first.nextSong = second;
second.nextSong = third;
third.nextSong = first; // Creates a loop
console.log(first.isRepeatingPlaylist()); // true

const assert = require('assert');
describe('isRepeatingPlaylist', function () {
  it('should return true for a repeating playlist', function () {
    let first = new Song('Song A');
    let second = new Song('Song B');
    let third = new Song('Song C');
    first.nextSong = second;
    second.nextSong = third;
    third.nextSong = first; // Creates a loop
    assert.strictEqual(first.isRepeatingPlaylist(), true);
  });
  it('should return false for a non-repeating playlist', function () {
    let first = new Song('Song A');
    let second = new Song('Song B');
    let third = new Song('Song C');
    first.nextSong = second;
    second.nextSong = third;
    assert.strictEqual(first.isRepeatingPlaylist(), false);
  });
});

Avancerede afspilningsliste-løkkedetektionsteknikker i JavaScript

Forstå en playlistes grundlæggende struktur mht sammenkædede lister er en interessant del af afspilningsliste-loop-detektion. Hver sang på en ikke-gentaget afspilningsliste linker til den før den, indtil der ikke er flere referencer til den sang, og listen slutter. Vi starter en cyklus, når en sang refererer tilbage til en tidligere, og derfor er listen på en måde "uendelig". At finde denne slags cyklusser er vigtigt ikke kun for afspilningslister, men også for hukommelsesallokering og routingalgoritmer.

Disse cyklusser kan detekteres effektivt i JavaScript ved at bruge pointerteknikker og -strukturer som f.eks Sæt. Fordi det sikrer unikhed og forhindrer sange i at blive gensynet uden at starte en cyklus, er den Sæt er særligt nyttigt. Omvendt er Floyd-Warshall-to-pointer-tilgangen en rumoptimeret løsning, hvor to bevægelige referencer eller pointere har forskellige hastigheder. Hvis de kommer sammen, findes et mønster.

Ved at gøre disse algoritmer mere effektive, er det muligt hurtigt at undersøge afspilningslister, der indeholder tusindvis af sange. To-pointer-teknikken er perfekt til situationer, hvor hukommelsesudnyttelse er et problem, fordi den har en O(n) tidskompleksitet og en O(1) rumkompleksitet. Desuden er vores løsninger verificeret til at fungere korrekt ved at anvende enhedstests, såsom dem, der er lavet med Mocha, som registrerer looping og non-looping afspilningslister i en række forskellige indstillinger.