Encontrando músicas recorrentes em uma lista de reprodução: resolvendo um problema de codificação em JavaScript

Detectando listas de reprodução cíclicas em JavaScript

Encontrar ciclos ou repetições é um problema comum ao responder perguntas de codificação de entrevistas, especialmente aquelas que exigem estruturas de dados como listas vinculadas. Esse problema geralmente surge em playlists, onde as músicas podem estar interligadas em uma cadeia de referências. Diz-se que uma lista de reprodução é repetitiva se uma música fizer referência a uma música anterior.

O objetivo deste exercício de codificação JavaScript é escrever uma função que determine se alguma música de uma lista de reprodução será repetida. Isso consiste em revisar cada música, uma por uma, e ver se há uma referência que volte a uma música anterior. Mesmo programadores experientes podem se deparar com as sutilezas das referências de objetos e do controle de loop ao tentar resolver esse problema aparentemente simples em JavaScript.

Freqüentemente, o problema decorre da forma como a lógica de iteração é expressa, particularmente da forma como as referências entre objetos são tratadas. Neste caso, a solução depende da sua capacidade de compreender como o JavaScript gerencia referências de objetos dentro de loops. Vamos nos concentrar em como reatribuir e rastrear adequadamente essas referências em uma lista de reprodução enquanto examinamos a solução.

Iremos dissecar a questão em detalhe, analisar as deficiências da solução existente e oferecer uma solução viável para este obstáculo recorrente na lista de reprodução na discussão que se segue. Com esta correção, a função será capaz de reconhecer com precisão referências cíclicas em uma lista de reprodução e produzir o resultado pretendido.

Compreendendo a detecção do ciclo da lista de reprodução em JavaScript

O primeiro script oferecido usa uma abordagem de lista vinculada para identificar músicas que são repetidas em uma playlist, considerando cada música como um nó. A estrutura de classes do JavaScript é usada para construir um Canção objeto que imita o fluxo de uma lista de reprodução de faixa para faixa, armazenando o nome da música e uma referência à próxima música. O principal componente da solução rastreia músicas encontradas anteriormente usando um Definir. Usamos um loop while para percorrer as músicas, verificando se a música atual já foi ouvida antes. Nesse caso, indicamos que a lista de reprodução está se repetindo retornando verdadeiro.

O algoritmo de detecção de ciclo de Floyd, comumente referido como técnica de dois ponteiros, é empregado na segunda maneira. Usando esse método, dois ponteiros se movem pela lista de reprodução em velocidades diferentes: um pula duas músicas e avança uma música por vez. Esses ponteiros acabarão por se encontrar se houver um ciclo, indicando que a lista de reprodução se repete. Como não é necessário salvar as músicas visualizadas, esse método economiza mais espaço e, portanto, é a melhor opção para playlists maiores.

Essas soluções também mostram como criar listas vinculadas em JavaScript porque o próxima música links de propriedade cada Canção objetar a outro. A detecção de ciclo no primeiro script aproveita uma estrutura definida. Como os conjuntos garantem exclusividade, podemos determinar instantaneamente se uma música já foi tocada assim que for adicionada ao conjunto. Isso torna os conjuntos especialmente úteis. Isso nos ajuda a reconhecer quando um ciclo está começando e evita que fiquemos presos em um ciclo interminável.

Por último, os testes unitários incluídos em ambas as estratégias garantem que a solução seja precisa em vários ambientes. Para verificar nosso código, usamos a estrutura de testes Mocha. O Node.js afirmar módulo é usado para confirmar se as saídas são conforme o esperado, e o módulo do Mocha descrever e isto funções são usadas para estruturar logicamente os testes. Os testes unitários desempenham um papel crucial no processo de desenvolvimento, uma vez que validam que a função funciona conforme esperado tanto para listas de reprodução recorrentes como não repetitivas, fornecendo garantia sobre a resiliência da solução.

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);
  });
});

Técnicas avançadas de detecção de loop de lista de reprodução em JavaScript

Compreender a estrutura fundamental de uma playlist em termos de listas vinculadas é uma parte interessante da detecção de loop da lista de reprodução. Cada música em uma lista de reprodução não repetida é vinculada à anterior, até que não haja mais referências a essa música e a lista chegue ao fim. Iniciamos um ciclo quando uma música remete a uma música anterior, portanto, de certa forma, a lista é “infinita”. Encontrar esses tipos de ciclos é importante não apenas para listas de reprodução, mas também para alocação de memória e algoritmos de roteamento.

Esses ciclos podem ser detectados com eficácia em JavaScript utilizando técnicas e estruturas de ponteiro, como o Definir. Por garantir exclusividade e evitar que músicas sejam revisitadas sem iniciar um ciclo, o Definir é especialmente útil. Por outro lado, a abordagem de dois ponteiros Floyd-Warshall é uma solução com otimização de espaço na qual duas referências móveis, ou ponteiros, têm velocidades diferentes. Se eles se unirem, um padrão será encontrado.

Ao tornar esses algoritmos mais eficientes, é possível examinar rapidamente playlists contendo milhares de músicas. A técnica de dois ponteiros é perfeita para situações em que a utilização da memória é um problema porque tem uma complexidade de tempo O(n) e uma complexidade de espaço O(1). Além disso, verifica-se que nossas soluções funcionam corretamente através do emprego de testes de unidade, como aqueles feitos com Mocha, que detectam listas de reprodução em loop e sem loop em uma variedade de configurações.