Trovare brani ricorrenti in una playlist: risolvere un problema di codifica in JavaScript

Rilevamento di playlist cicliche in JavaScript

Trovare cicli o ripetizioni è un problema comune durante la risposta alle domande delle interviste di codifica, in particolare quelle che richiedono strutture di dati come elenchi collegati. Questo problema di solito si presenta nelle playlist, dove i brani potrebbero collegarsi tra loro in una catena di riferimenti. Si dice che una playlist sia ripetitiva se una canzone fa riferimento a una canzone precedente.

L'obiettivo di questo esercizio di codifica JavaScript è scrivere una funzione che determini se i brani in una playlist vengono ripetuti. Si tratta di esaminare ogni canzone una per una e vedere se c'è un riferimento che rimanda a una canzone precedente. Anche i programmatori esperti potrebbero imbattersi nelle sottigliezze dei riferimenti agli oggetti e del controllo dei cicli mentre tentano di risolvere questo problema apparentemente semplice in JavaScript.

Spesso il problema deriva dal modo in cui viene espressa la logica dell'iterazione, in particolare dal modo in cui vengono gestiti i riferimenti tra oggetti. In questo caso, la soluzione dipende dalla tua capacità di comprendere come JavaScript gestisce i riferimenti agli oggetti all'interno dei loop. Ci concentreremo su come riassegnare e tenere traccia in modo appropriato di questi riferimenti all'interno di una playlist mentre esaminiamo la soluzione.

Analizzeremo il problema in dettaglio, esamineremo le carenze della soluzione esistente e offriremo una soluzione praticabile a questo ostacolo ricorrente nella playlist nella discussione che segue. Con questa correzione, la funzione sarà in grado di riconoscere accuratamente i riferimenti ciclici in una playlist e produrre il risultato desiderato.

Comprendere il rilevamento del ciclo della playlist in JavaScript

Il primo script offerto utilizza un approccio a elenco collegato per identificare i brani ripetuti in una playlist considerando ciascun brano come un nodo. La struttura delle classi di JavaScript viene utilizzata per costruire a Canzone oggetto che imita il flusso di una playlist da traccia a traccia memorizzando il nome del brano e un riferimento al brano successivo. Il componente principale della soluzione tiene traccia della musica incontrata in precedenza utilizzando un file Impostato. Usiamo un ciclo while per scorrere i brani, controllando se il brano corrente è già stato ascoltato in precedenza. Se è così, indichiamo che la playlist si sta ripetendo restituendo true.

Nel secondo modo viene impiegato l'algoritmo di rilevamento del ciclo di Floyd, comunemente indicato come tecnica a due puntatori. Utilizzando questo metodo, due puntatori si spostano nella playlist a velocità separate: uno salta due brani e avanza di un brano alla volta. Questi puntatori alla fine si incontreranno se c'è un ciclo, indicando che la playlist si ripete. Poiché non è necessario salvare i brani visualizzati, questo metodo è più efficiente in termini di spazio ed è quindi un'opzione migliore per playlist più grandi.

Queste soluzioni mostrano anche come creare elenchi collegati in JavaScript perché il file nextSong collegamenti di proprietà ciascuno Canzone opporsi ad un altro. Il rilevamento del ciclo nel primo script sfrutta una struttura prestabilita. Poiché i set garantiscono l'unicità, possiamo determinare immediatamente se un brano è già stato riprodotto una volta aggiunto al set. Ciò rende i set particolarmente utili. Questo ci aiuta a riconoscere quando inizia un ciclo e ci impedisce di rimanere intrappolati in un ciclo infinito.

Infine, gli unit test inclusi per entrambe le strategie garantiscono che la soluzione sia accurata in varie impostazioni. Per verificare il nostro codice, abbiamo utilizzato il framework di test Mocha. Il Node.js affermare viene utilizzato per confermare che gli output sono quelli previsti e quelli di Mocha descrivere E Esso le funzioni vengono utilizzate per strutturare logicamente i test. I test unitari svolgono un ruolo cruciale nel processo di sviluppo poiché convalidano che la funzione funziona come previsto sia per le playlist ricorrenti che per quelle non ripetitive, fornendo garanzia sulla resilienza della soluzione.

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);
  });
});

Tecniche avanzate di rilevamento dei loop delle playlist in JavaScript

Comprendere la struttura fondamentale di una playlist in termini di elenchi collegati è una parte interessante del rilevamento del loop della playlist. Ogni brano di una playlist non ripetibile si collega a quello precedente, finché non ci sono più riferimenti a quel brano e l'elenco giunge al termine. Si inizia un ciclo quando una canzone rimanda ad una precedente, quindi in un certo senso l'elenco è "infinito". Trovare questo tipo di cicli è importante non solo per le playlist ma anche per l'allocazione della memoria e gli algoritmi di routing.

Questi cicli possono essere rilevati efficacemente in JavaScript utilizzando tecniche e strutture di puntatori come Impostato. Perché garantisce l'unicità e impedisce che le canzoni vengano rivisitate senza avviare un ciclo, il Impostato è particolarmente utile. Al contrario, l'approccio a due puntatori Floyd-Warshall è una soluzione ottimizzata in termini di spazio in cui due riferimenti in movimento, o puntatori, hanno velocità diverse. Se si uniscono, si trova uno schema.

Rendendo questi algoritmi più efficienti, è possibile esaminare rapidamente playlist contenenti migliaia di brani. La tecnica a due puntatori è perfetta per le situazioni in cui l'utilizzo della memoria è un problema perché ha una complessità temporale O(n) e una complessità spaziale O(1). Inoltre, il corretto funzionamento delle nostre soluzioni viene verificato utilizzando test unitari, come quelli realizzati con Mocha, che rilevano playlist in loop e non in loop in una varietà di impostazioni.