Găsirea melodiilor recurente într-o listă de redare: rezolvarea unei probleme de codare în JavaScript

Detectarea listelor de redare ciclice în JavaScript

Găsirea ciclurilor sau a repetărilor este o problemă comună atunci când răspundeți la întrebările interviului de codificare, în special la cele care necesită structuri de date precum listele legate. Această problemă apare de obicei în listele de redare, unde melodiile se pot lega între ele într-un lanț de referințe. Se spune că o listă de redare este repetitivă dacă o melodie face referire la o melodie anterioară.

Obiectivul acestui exercițiu de codificare JavaScript este de a scrie o funcție care determină dacă se repetă vreo melodie dintr-o listă de redare. Aceasta trece peste fiecare melodie una câte una și vedem dacă există o referință care se întoarce la o melodie anterioară. Chiar și programatorii experimentați se pot împiedica de subtilitățile referințelor obiectelor și ale controlului buclei în timp ce încearcă să rezolve această problemă aparent simplă în JavaScript.

Frecvent, problema provine din modul în care este exprimată logica iterației, în special din modul în care sunt gestionate referințele dintre obiecte. În acest caz, soluția depinde de capacitatea dumneavoastră de a înțelege modul în care JavaScript gestionează referințele la obiecte în bucle. Ne vom concentra asupra modului de reatribuire și urmărire adecvată a acestor referințe într-o listă de redare pe măsură ce examinăm soluția.

Vom analiza problema în detaliu, vom analiza deficiențele soluției existente și vom oferi o soluție viabilă la acest obstacol recurent în lista de redare în discuția care urmează. Cu această remediere, funcția va fi capabilă să recunoască referințele ciclice dintr-o listă de redare cu precizie și să producă rezultatul dorit.

Înțelegerea detectării ciclului listelor de redare în JavaScript

Primul scenariu oferit folosește o abordare a listei conectate pentru a identifica melodiile care sunt repetate într-o listă de redare, considerând fiecare melodie ca un nod. Structura de clasă a JavaScript este utilizată pentru a construi a Cântec obiect care imită fluxul unei liste de redare de la o piesă la alta prin stocarea numelui melodiei și a unei referințe la melodia următoare. Componenta principală a soluției urmărește muzica întâlnită anterior folosind a Set. Folosim o buclă while pentru a repeta melodiile, verificând dacă melodia curentă a fost auzită înainte. Dacă da, indicăm că lista de redare se repetă returnând true.

Algoritmul de detectare a ciclului lui Floyd, denumit în mod obișnuit tehnica cu două puncte, este folosit în al doilea mod. Folosind această metodă, două indicatori se deplasează prin lista de redare cu viteze separate: unul omite două melodii și înaintează o melodie odată. Aceste indicatoare se vor întâlni în cele din urmă dacă există un ciclu, indicând faptul că lista de redare se repetă. Deoarece nu necesită salvarea melodiilor care sunt văzute, această metodă este mai eficientă din punct de vedere al spațiului și, prin urmare, este o opțiune mai bună pentru listele de redare mai mari.

Aceste soluții arată, de asemenea, cum să creați liste legate în JavaScript, deoarece următorul Cântec legături de proprietate fiecare Cântec obiect la altul. Detectarea ciclului în primul script profită de o structură setată. Deoarece seturile asigură unicitatea, putem determina instantaneu dacă o melodie a fost deja redată odată ce este adăugată la set. Acest lucru face seturile deosebit de utile. Acest lucru ne ajută să recunoaștem când începe un ciclu și ne împiedică să fim prinși într-o buclă nesfârșită.

În cele din urmă, testele unitare care sunt incluse pentru ambele strategii garantează că soluția este exactă în diferite setări. Pentru a ne verifica codul, am folosit cadrul de testare Mocha. Node.js afirma modulul este utilizat pentru a confirma că ieșirile sunt cele așteptate și ale lui Mocha descrie şi ea funcțiile sunt folosite pentru a structura logic testele. Testele unitare joacă un rol crucial în procesul de dezvoltare, deoarece validează că funcția funcționează conform așteptărilor atât pentru listele de redare recurente, cât și pentru cele nerepetate, oferind asigurare cu privire la rezistența soluției.

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);
  });
});

Tehnici avansate de detectare a buclei listei de redare în JavaScript

Înțelegerea structurii fundamentale a unei liste de redare în termeni de liste legate este o parte interesantă a detectării buclei listei de redare. Fiecare melodie dintr-o listă de redare care nu se repetă face legătura cu cea de dinainte, până când nu mai există referințe la acel cântec și lista se încheie. Initiem un ciclu atunci cand un cantec se refera la unul anterior, prin urmare, intr-un sens, lista este "infinita". Găsirea acestor tipuri de cicluri este importantă nu numai pentru listele de redare, ci și pentru algoritmii de alocare a memoriei și de rutare.

Aceste cicluri pot fi detectate eficient în JavaScript prin utilizarea tehnicilor și structurilor pointerului, cum ar fi Set. Pentru că asigură unicitatea și împiedică revederea cântecelor fără a începe un ciclu, the Set este deosebit de util. În schimb, abordarea cu două puncte Floyd-Warshall este o soluție optimizată pentru spațiu în care două referințe în mișcare, sau pointeri, au viteze diferite. Dacă se unesc, se găsește un model.

Făcând acești algoritmi mai eficienți, este posibilă examinarea rapidă a listelor de redare care conțin mii de melodii. Tehnica cu două puncte este perfectă pentru situațiile în care utilizarea memoriei este o problemă, deoarece are o complexitate de timp O(n) și o complexitate de spațiu O(1). În plus, soluțiile noastre sunt verificate să funcționeze corect prin folosirea de teste unitare, cum ar fi cele realizate cu Mocha, care detectează listele de redare în buclă și fără buclă într-o varietate de setări.