Εύρεση επαναλαμβανόμενων τραγουδιών σε λίστα αναπαραγωγής: Επίλυση προβλήματος κωδικοποίησης σε JavaScript

Ανίχνευση κυκλικών λιστών αναπαραγωγής σε JavaScript

Η εύρεση κύκλων ή επαναλήψεων είναι ένα κοινό πρόβλημα κατά την απάντηση σε ερωτήσεις κωδικοποίησης συνέντευξης, ιδιαίτερα σε αυτές που απαιτούν δομές δεδομένων όπως συνδεδεμένες λίστες. Αυτό το ζήτημα εμφανίζεται συνήθως σε λίστες αναπαραγωγής, όπου τα τραγούδια θα μπορούσαν να συνδέονται μεταξύ τους σε μια αλυσίδα αναφορών. Μια λίστα αναπαραγωγής λέγεται ότι είναι επαναλαμβανόμενη εάν ένα τραγούδι αναφέρεται σε προηγούμενο τραγούδι.

Ο στόχος αυτής της άσκησης κωδικοποίησης JavaScript είναι να γράψει μια συνάρτηση που καθορίζει εάν κάποια τραγούδια σε μια λίστα αναπαραγωγής επαναλαμβάνονται. Αυτό εξετάζει κάθε τραγούδι ένα προς ένα και βλέπει αν υπάρχει αναφορά που επιστρέφει σε προηγούμενο τραγούδι. Ακόμη και έμπειροι προγραμματιστές μπορεί να σκοντάψουν στις λεπτές λεπτομέρειες των αναφορών αντικειμένων και του ελέγχου βρόχου ενώ προσπαθούν να λύσουν αυτό το φαινομενικά απλό πρόβλημα στο JavaScript.

Συχνά, το πρόβλημα πηγάζει από τον τρόπο που εκφράζεται η λογική της επανάληψης, ιδιαίτερα από τον τρόπο χειρισμού των αναφορών μεταξύ αντικειμένων. Σε αυτήν την περίπτωση, η λύση εξαρτάται από την ικανότητά σας να κατανοήσετε πώς η JavaScript διαχειρίζεται τις αναφορές αντικειμένων μέσα σε βρόχους. Θα επικεντρωθούμε στον τρόπο κατάλληλης εκ νέου ανάθεσης και παρακολούθησης αυτών των παραπομπών σε μια λίστα αναπαραγωγής καθώς εξετάζουμε τη λύση.

Θα αναλύσουμε το ζήτημα λεπτομερώς, θα εξετάσουμε τις ελλείψεις της υπάρχουσας λύσης και θα προσφέρουμε μια εφαρμόσιμη λύση σε αυτό το επαναλαμβανόμενο εμπόδιο της λίστας αναπαραγωγής στη συζήτηση που ακολουθεί. Με αυτήν την επιδιόρθωση, η συνάρτηση θα μπορεί να αναγνωρίζει με ακρίβεια τις κυκλικές αναφορές σε μια λίστα αναπαραγωγής και να παράγει το επιδιωκόμενο αποτέλεσμα.

Κατανόηση της ανίχνευσης κύκλου λίστας αναπαραγωγής σε JavaScript

Το πρώτο σενάριο που προσφέρεται χρησιμοποιεί μια προσέγγιση συνδεδεμένης λίστας για τον εντοπισμό τραγουδιών που επαναλαμβάνονται σε μια λίστα αναπαραγωγής θεωρώντας κάθε τραγούδι ως κόμβο. Η δομή κλάσης της JavaScript χρησιμοποιείται για την κατασκευή α Τραγούδι αντικείμενο που μιμείται τη ροή μιας λίστας αναπαραγωγής από κομμάτι σε κομμάτι, αποθηκεύοντας το όνομα του τραγουδιού και μια αναφορά στο επόμενο τραγούδι. Το κύριο συστατικό της λύσης παρακολουθεί μουσική που έχετε συναντήσει στο παρελθόν χρησιμοποιώντας α Σειρά. Χρησιμοποιούμε έναν βρόχο while για να επαναλάβουμε τα τραγούδια, ελέγχοντας αν το τρέχον τραγούδι έχει ακουστεί στο παρελθόν. Εάν ναι, υποδεικνύουμε ότι η λίστα αναπαραγωγής επαναλαμβάνεται επιστρέφοντας true.

Ο αλγόριθμος ανίχνευσης κύκλου του Floyd, που συνήθως αναφέρεται ως τεχνική των δύο σημείων, χρησιμοποιείται με τον δεύτερο τρόπο. Χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο, δύο δείκτες μετακινούνται στη λίστα αναπαραγωγής με ξεχωριστές ταχύτητες: ο ένας παραλείπει δύο τραγούδια και προχωρά ένα τραγούδι κάθε φορά. Αυτοί οι δείκτες θα συναντηθούν τελικά εάν υπάρχει ένας κύκλος, υποδεικνύοντας ότι η λίστα αναπαραγωγής επαναλαμβάνεται. Επειδή δεν απαιτείται η αποθήκευση των τραγουδιών που εμφανίζονται, αυτή η μέθοδος είναι πιο αποδοτική από άποψη χώρου και επομένως είναι καλύτερη επιλογή για μεγαλύτερες λίστες αναπαραγωγής.

Αυτές οι λύσεις δείχνουν επίσης πώς να δημιουργείτε συνδεδεμένες λίστες σε JavaScript επειδή το επόμενο Τραγούδι συνδέσεις ιδιοκτησίας το καθένα Τραγούδι αντίρρηση σε άλλον. Η ανίχνευση κύκλου στο πρώτο σενάριο εκμεταλλεύεται μια δομή συνόλου. Επειδή τα σετ εξασφαλίζουν μοναδικότητα, μπορούμε να προσδιορίσουμε αμέσως αν ένα τραγούδι έχει ήδη παιχτεί μόλις προστεθεί στο σετ. Αυτό κάνει τα σετ ιδιαίτερα χρήσιμα. Αυτό μας βοηθά να αναγνωρίσουμε πότε ξεκινά ένας κύκλος και μας εμποδίζει να παγιδευτούμε σε έναν ατελείωτο βρόχο.

Τέλος, οι δοκιμές μονάδας που περιλαμβάνονται και για τις δύο στρατηγικές εγγυώνται ότι η λύση είναι ακριβής σε διάφορες ρυθμίσεις. Για να ελέγξουμε τον κώδικά μας, χρησιμοποιήσαμε το πλαίσιο δοκιμών Mocha. Το Node.js διεκδικώ Η μονάδα χρησιμοποιείται για να επιβεβαιώσει ότι οι έξοδοι είναι οι αναμενόμενες και της Mocha περιγράφω και το Οι συναρτήσεις χρησιμοποιούνται για τη λογική δομή των δοκιμών. Οι δοκιμές μονάδων διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη διαδικασία ανάπτυξης, καθώς επικυρώνουν ότι η λειτουργία λειτουργεί όπως αναμένεται τόσο για επαναλαμβανόμενες όσο και για μη επαναλαμβανόμενες λίστες αναπαραγωγής, παρέχοντας βεβαιότητα για την ανθεκτικότητα της λύσης.

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);
  });
});

Προηγμένες τεχνικές ανίχνευσης βρόχου λίστας αναπαραγωγής σε JavaScript

Κατανόηση της θεμελιώδους δομής ενός playlist από την άποψη του συνδεδεμένες λίστες είναι ένα ενδιαφέρον μέρος της ανίχνευσης βρόχου playlist. Κάθε τραγούδι σε μια μη επαναλαμβανόμενη λίστα αναπαραγωγής συνδέεται με το προηγούμενο, έως ότου δεν υπάρχουν άλλες αναφορές σε αυτό το τραγούδι και η λίστα τελειώνει. Ξεκινάμε έναν κύκλο όταν ένα τραγούδι παραπέμπει σε προηγούμενο, επομένως κατά μία έννοια η λίστα είναι "άπειρη". Η εύρεση αυτού του είδους των κύκλων είναι σημαντική όχι μόνο για λίστες αναπαραγωγής αλλά και για αλγόριθμους κατανομής μνήμης και δρομολόγησης.

Αυτοί οι κύκλοι μπορούν να ανιχνευθούν αποτελεσματικά σε JavaScript χρησιμοποιώντας τεχνικές και δομές δείκτη όπως η Σειρά. Επειδή διασφαλίζει τη μοναδικότητα και αποτρέπει την επανεξέταση των τραγουδιών χωρίς να ξεκινήσει ένας κύκλος, το Σειρά είναι ιδιαίτερα χρήσιμο. Αντίθετα, η προσέγγιση δύο σημείων Floyd-Warshall είναι μια λύση βελτιστοποιημένη για το διάστημα, στην οποία δύο κινούμενες αναφορές ή δείκτες έχουν διαφορετικές ταχύτητες. Αν ενωθούν, βρίσκεται ένα μοτίβο.

Κάνοντας αυτούς τους αλγόριθμους πιο αποτελεσματικούς, είναι δυνατό να εξεταστούν γρήγορα λίστες αναπαραγωγής που περιέχουν χιλιάδες τραγούδια. Η τεχνική των δύο σημείων είναι τέλεια για καταστάσεις όπου η χρήση της μνήμης είναι ένα πρόβλημα, επειδή έχει πολυπλοκότητα χρόνου O(n) και πολυπλοκότητα χώρου O(1). Επιπλέον, οι λύσεις μας επαληθεύονται ότι λειτουργούν σωστά χρησιμοποιώντας δοκιμές μονάδων, όπως αυτές που γίνονται με Mocha, οι οποίες ανιχνεύουν λίστες αναπαραγωγής με επαναφορά και χωρίς επαναφορά σε διάφορες ρυθμίσεις.