Percorso di apprendimento

Algoritmi e strutture dati in Rust

Q: Quali collezioni di Rust corrispondono a quali strutture dati?

Vec è un array dinamico e la tua pila, VecDeque è un buffer circolare e la tua coda, HashMap e HashSet sono tabelle hash (SipHash per impostazione predefinita, che resiste alle collisioni intenzionali a scapito di un po' di velocità), BTreeMap e BTreeSet sono B-tree ordinati, BinaryHeap è un max-heap, e LinkedList è una lista doppiamente concatenata che raramente preferirai a un Vec o a un VecDeque. Non esiste un tipo trie o grafo; quelli li costruisci tu.

Q: Come ottengo un min-heap in Rust?

BinaryHeap è un max-heap, quindi avvolgi ogni elemento in std::cmp::Reverse: inserisci Reverse(x) e il più piccolo x esce per primo. Per Dijkstra, inserisci Reverse((distance, node)), e la tupla confronta prima la distanza. Una volta che hai scritto un heap da te nel secondo passaggio, invertirne l'ordine è ovvio.

Q: Devo conoscere Rust prima di iniziare questo percorso?

Almeno ownership, borrowing, struct, enum e Option; Box e i trait aiutano. Se sono argomenti nuovi, il corso di Rust di Coddy ti porta prima a quel punto, gratis, e questo percorso riprende da dove finisce.

La libreria standard di Rust ha quasi tutte le strutture (Vec, VecDeque, HashMap, BTreeMap, BinaryHeap), e il borrow checker ha le sue opinioni su quelle che scrivi da te: una lista semplicemente concatenata è Option<Box<Node>>, e un albero con collegamenti al genitore richiede Rc, RefCell e Weak. Questo percorso ti fa costruire ogni struttura in Rust, poi le usi per ordinare, ricorrere e visitare grafi, e concludi con problemi da colloquio valutati. Gratis, nel browser, con un certificato nella maggior parte dei corsi.

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Algoritmi e strutture dati in Rust, passo dopo passo

38 corsi377 lezioni284 sfide702 domande del quiz

Ogni passaggio è un insieme di corsi Coddy già esistenti, e ogni pulsante Inizia li apre in Rust. I tre corsi non ancora insegnati in Rust sono elencati dopo i passaggi.

1
Passo 1
Serie sulle strutture dati, parte uno
Inizia questo passoIniziaPila, coda, albero binario, tabella hash e lista concatenata, ognuno costruito da zero in Rust e poi usato per risolvere problemi. In Rust un nodo che possiede il successivo è un Option<Box<Node>>, quindi è qui che l'ownership inizia a sembrare naturale, e alla fine sai cosa fanno per te Vec, VecDeque e HashMap.Inizia
5 corsi, in ordine
66 lezioni56 sfide4 progetti
2
Passo 2
Serie sulle strutture dati, parte due
Inizia questo passoIniziaLista doppiamente concatenata, heap e code di priorità, trie, grafi e l'albero AVL autobilanciato. In Rust la lista doppiamente concatenata è quella difficile, perché a ogni nodo portano due collegamenti; dopo questo passaggio BinaryHeap è un heap che hai scritto tu, con il massimo in testa per impostazione predefinita, e BTreeMap un albero ordinato che capisci.Inizia
5 corsi, in ordine
72 lezioni62 sfide3 progetti
3
Passo 3
Algoritmi di ordinamento
Inizia questo passoIniziaBubble sort, selection, insertion, merge, quick, heap, counting e radix sort, scritti in Rust e osservati nel visualizzatore. sort è stabile e sort_unstable di solito più veloce; dopo questo passaggio sai dire quanto costa la stabilità e quando rinunciarvi.Inizia
8 corsi, in ordine
74 lezioni38 sfide319 domande7 progetti
4
Passo 4
Pensiero ricorsivoPagina dedicata
Inizia questo passoIniziaSfide di ricorsione in Rust. Un tipo ricorsivo ha bisogno di un Box prima che il compilatore gli attribuisca una dimensione, e una funzione ricorsiva su di esso gestisce ogni caso, Some o None, così come si dividono caso base e caso ricorsivo. Rust non garantisce l'ottimizzazione delle chiamate in coda, quindi una ricorsione abbastanza profonda manda in overflow lo stack e interrompe il programma. La programmazione dinamica e la manipolazione dei bit sono elencate dopo i passaggi, perché sono insegnate in Python e in C++.Inizia Pagina dedicata15 lezioni15 sfide
5
Passo 5
Algoritmi sui grafi
Inizia questo passoIniziaRicerca in ampiezza e in profondità, Dijkstra, Bellman-Ford, ordinamento topologico, Kruskal e Prim in Rust, sul grafo che hai costruito nel secondo passaggio. La coda di priorità di Dijkstra in Rust è un BinaryHeap di Reverse((distance, node)): l'heap del secondo passaggio, trasformato in un min-heap.Inizia
7 corsi, in ordine
63 lezioni28 sfide383 domande7 progetti
6
Passo 6
Pratica per i colloqui
Inizia questo passoIniziaDieci pacchetti di sfide da colloquio e due raccolte di problemi di programmazione in Rust, valutati da casi di test: problemi mai visti, risolti senza tutorial e superando il borrow checker, che è già una prova a sé.Inizia
12 corsi, in ordine
87 lezioni85 sfide

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Editor di codice

1const greeting = "Hello, Coddy!"

2function sayHi(name) {

3 return greeting + " " + name

Test #1

Test #2

Test #3

Input

"Alex"

Output

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Introduzione alle variabili

Audio

Una variabile è un contenitore con un nome che memorizza un valore a cui puoi fare riferimento più avanti nel programma.

In Python la crei scrivendo il nome, un segno di uguale e poi il valore che vuoi memorizzare.

Il valore può cambiare nel tempo: riassegnare il nome lo fa semplicemente puntare a un nuovo valore.

1xSarah

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Perché imparare algoritmi e strutture dati in Rust su Coddy

L'ownership dove è più difficile. Liste concatenate e alberi sono il primo posto in cui le regole di Rust mordono: ogni valore ha un solo proprietario, e queste strutture vogliono nodi che si puntano a vicenda. Scriverle è il momento in cui Box, Option::take, Rc<RefCell<T>> e Weak smettono di essere sintassi e diventano decisioni, ed è per questo che una guida molto nota al linguaggio si intitola Learning Rust With Entirely Too Many Linked Lists.
Collezioni con costi chiari. Vec<T> è la tua pila, VecDeque<T> un buffer circolare e la tua coda, HashMap una tabella hash protetta contro le collisioni intenzionali, BTreeMap un B-tree ordinato e BinaryHeap<T> un max-heap. Costruisci le strutture una volta e sai quale richiede un problema, e perché Dijkstra avvolge le sue voci in Reverse.
Quasi tutto il percorso in Rust. Ogni struttura dati, ordinamento, algoritmo sui grafi, sfida di ricorsione e pacchetto da colloquio è insegnato in Rust. Tre corsi sono insegnati altrove ed elencati dopo i passaggi con un link a ciascuno: la programmazione dinamica e la serie di colloqui in Python, in Python, e la manipolazione dei bit, in C++. La manipolazione dei bit si trasferisce con un solo cambio di scrittura: Rust scrive il NOT come !x, e conta i bit impostati con count_ones().
Valutato come in un colloquio. Ogni lezione termina con una sfida in Rust verificata da casi di test, e quando una fallisce o non compila, Bugsy legge il tuo codice e ti indirizza verso la correzione senza darti la risposta. Un certificato gratuito nella maggior parte dei corsi, ognuno verificabile al proprio URL.

Domande frequenti su algoritmi e strutture dati in Rust

Rust va bene per algoritmi e strutture dati?

Per usarli, benissimo: le collezioni standard sono veloci e ben documentate, sort è stabile, e il Rust sicuro esclude puntatori pendenti e data race già in compilazione, senza garbage collector. Per scrivere strutture basate su puntatori, è più difficile che in C o Java, perché l'ownership esclude collegamenti condivisi e mutabili a meno che tu non scelga Rc e RefCell, e una lista doppiamente concatenata o un albero con puntatori al genitore sono fatti proprio di questi. Quella difficoltà è anche la lezione: una volta che sai scriverli in Rust, sai esattamente chi possiede cosa.

Quali collezioni di Rust corrispondono a quali strutture dati?

Vec<T> è un array dinamico e la tua pila, VecDeque<T> è un buffer circolare e la tua coda, HashMap e HashSet sono tabelle hash (SipHash per impostazione predefinita, che resiste alle collisioni intenzionali a scapito di un po' di velocità), BTreeMap e BTreeSet sono B-tree ordinati, BinaryHeap<T> è un max-heap, e LinkedList<T> è una lista doppiamente concatenata che raramente preferirai a un Vec o a un VecDeque. Non esiste un tipo trie o grafo; quelli li costruisci tu.

Perché è così difficile scrivere una lista concatenata in Rust?

Perché ogni valore ha esattamente un proprietario. Una lista semplicemente concatenata rispetta la regola: ogni nodo possiede il successivo tramite Option<Box<Node>>. Una lista doppiamente concatenata o un albero con collegamenti al genitore no, perché a ogni nodo portano due puntatori, quindi ricorri a Rc<RefCell<Node>> con Weak per i collegamenti all'indietro, oppure tieni i nodi in un Vec e li colleghi tramite indice. Learning Rust With Entirely Too Many Linked Lists esiste perché tantissime persone si bloccano proprio qui.

Come ottengo un min-heap in Rust?

BinaryHeap<T> è un max-heap, quindi avvolgi ogni elemento in std::cmp::Reverse: inserisci Reverse(x) e il più piccolo x esce per primo. Per Dijkstra, inserisci Reverse((distance, node)), e la tupla confronta prima la distanza. Una volta che hai scritto un heap da te nel secondo passaggio, invertirne l'ordine è ovvio.

Quali corsi di questo percorso non sono insegnati in Rust?

Tre: la programmazione dinamica e la serie di colloqui in Python, insegnate in Python, e la manipolazione dei bit, insegnata in C++. Sono elencati dopo i passaggi, ognuno con un link che lo apre nel suo linguaggio. Una tabella di memoizzazione in Rust è un Vec o una HashMap, e l'overflow degli interi va in panic in una build di debug, quindi un trucco sui bit che si basa sull'overflow circolare lo esplicita con wrapping_add o wrapping_mul.

Devo conoscere Rust prima di iniziare questo percorso?

Almeno ownership, borrowing, struct, enum e Option; Box e i trait aiutano. Se sono argomenti nuovi, il corso di Rust di Coddy ti porta prima a quel punto, gratis, e questo percorso riprende da dove finisce.

Ricevo un certificato per il percorso Algoritmi e strutture dati?

Sì. Completa ogni passo e ricevi un certificato gratuito per l'intero percorso Algoritmi e strutture dati. Elenca ogni corso completato lungo il percorso, e rimanda al certificato di ogni corso, così chiunque può verificare ogni competenza indicata. Puoi aggiungerlo al tuo profilo LinkedIn. È un certificato di completamento di Coddy, non una qualifica accreditata.

Altri percorsi di apprendimento

Gli stessi corsi, organizzati per un ruolo diverso. I progressi si mantengono: un corso completato in un percorso vale per ogni percorso che lo include.

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