Trilha de aprendizado

Estrutura de dados e algoritmos em Swift

Q: Swift é bom para estruturas de dados e algoritmos?

Sim. Generics, protocolos como Comparable e Hashable e optionals deixam explícito no tipo um nó cujo next pode ser nil, e o compilador confere cada uso. Vale saber duas coisas cedo: a biblioteca padrão é enxuta, então você escreve a sua própria fila e o seu próprio heap; e as coleções são valores, então atribuir um array a uma nova variável e alterá-lo deixa o original intacto, o que surpreende quem vem de Java ou JavaScript.

Q: Quais tipos do Swift correspondem a quais estruturas de dados?

Array é um array dinâmico e uma pilha, com append e popLast(); Dictionary e Set são tabelas hash. Essa é a biblioteca padrão inteira. O pacote open source swift-collections da Apple acrescenta Deque, Heap, OrderedSet e OrderedDictionary; a lista ligada, a árvore, a trie e o grafo você mesmo escreve, nos passos um e dois.

Q: Como escrever uma fila rápida em Swift?

Não com removeFirst(): em um Array, ele desloca todos os elementos restantes, então cada remoção da fila é O(n). Mantenha um índice para a cabeça e avance-o, ou use dois arrays: insira em um de entrada, retire de um de saída e, quando o de saída esvaziar, reabasteça-o invertendo o de entrada. As duas formas deixam a remoção em O(1) amortizado. O Deque do swift-collections faz isso por você, e no passo um você constrói uma fila por conta própria.

A biblioteca padrão do Swift te dá Array, Dictionary e Set, e para por aí: nada de fila, heap, lista ligada ou árvore. Nesta trilha você constrói cada uma delas em Swift, com classes para os nós e weak para as ligações que apontam de volta, depois ordena, usa recursão e percorre grafos com elas, e termina em problemas de entrevista avaliados. Grátis, no seu navegador, com certificado na maioria dos cursos.

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DSA em Swift, passo a passo

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Cada passo é um conjunto de cursos que já existem na Coddy, e cada botão Iniciar os abre em Swift. Os três cursos que ainda não são ensinados em Swift aparecem listados depois dos passos.

1
Etapa 1
Série de estruturas de dados, parte um
Começar esta etapaIniciarPilha, fila, árvore binária, tabela hash e lista ligada, cada uma construída do zero em Swift e depois usada para resolver problemas. Depois deste passo, você sabe por que Array é uma boa pilha e uma fila lenta, e o que o Dictionary faz por você.Iniciar
5 cursos, em ordem
66 lições56 desafios4 projetos
2
Etapa 2
Série de estruturas de dados, parte dois
Começar esta etapaIniciarLista duplamente ligada, heaps e filas de prioridade, tries, grafos e a árvore AVL autobalanceada: estruturas que a biblioteca padrão não traz. A lista duplamente ligada é onde o weak mostra para que serve, e o heap que você escreve aqui é aquele de que o passo de grafos precisa.Iniciar
5 cursos, em ordem
72 lições62 desafios3 projetos
3
Etapa 3
Algoritmos de ordenação
Começar esta etapaIniciarBubble, selection, insertion, merge, quick, heap, counting e radix sort, escritos em Swift e observados no visualizador. sorted(by:) recebe uma closure como { $0 > $1 }; depois deste passo, você sabe escrever o algoritmo do outro lado dessa chamada.Iniciar
8 cursos, em ordem
74 lições38 desafios319 perguntas7 projetos
4
Etapa 4
Pensamento recursivoPágina própria
Começar esta etapaIniciarDesafios de recursão em Swift. A recursão combina naturalmente com um indirect enum, um tipo que pode conter a si mesmo, e o Swift não promete otimização de chamada de cauda, então uma recursão profunda o bastante falha com um estouro de pilha em vez de rodar para sempre. Programação dinâmica e manipulação de bits aparecem listadas depois dos passos, já que são ensinadas em Python e C++.Iniciar Página própria15 lições15 desafios
5
Etapa 5
Algoritmos de grafos
Começar esta etapaIniciarBusca em largura e em profundidade, Dijkstra, Bellman-Ford, ordenação topológica, Kruskal e Prim em Swift, sobre o grafo que você construiu no passo dois. A biblioteca padrão não tem fila de prioridade, então o heap do passo dois é aquele de que o Dijkstra precisa.Iniciar
7 cursos, em ordem
63 lições28 desafios383 perguntas7 projetos
6
Etapa 6
Prática de entrevista
Começar esta etapaIniciarDez pacotes de desafios de entrevista e dois bancos de problemas de programação em Swift, corrigidos por casos de teste: problemas desconhecidos, resolvidos sem tutorial, com tipos de valor e referências que agora você escolhe de propósito. Atenção a uma regra do Swift pelo caminho: overflow aritmético derruba o programa em tempo de execução, então código que depende de o valor dar a volta usa &+, &- e &*.Iniciar
12 cursos, em ordem
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Introdução a variáveis

Áudio

Uma variável é um contêiner nomeado que armazena um valor que você pode referenciar depois.

Em Python, você cria uma escrevendo o nome, um sinal de igual e o valor que quer armazenar.

O valor pode mudar com o tempo. Reatribuir o nome simplesmente o aponta para um novo valor.

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Por que aprender DSA em Swift na Coddy

As estruturas que o Swift deixou de fora. A biblioteca padrão não tem fila, deque, heap, lista ligada nem árvore, então um problema de entrevista em Swift que precise de uma delas espera que você a escreva. Nesta trilha você as escreve e depois as usa nos cursos de grafos e de entrevista, e o pacote open source swift-collections da Apple, com o Deque e o Heap dele, passa a ter outra leitura depois disso.
Tipos de valor e referências, na prática. Array, Dictionary e Set são tipos de valor com copy-on-write, então passá-los adiante é barato até alguém alterá-los. Um nó de árvore não pode funcionar assim: ele precisa ser uma classe, ou um indirect enum, e um ponteiro para o pai precisa ser weak, senão o ARC nunca libera o ciclo. Estruturas de dados são onde o modelo de memória do Swift deixa de ser teoria.
Quase a trilha inteira em Swift. Toda estrutura de dados, ordenação, algoritmo de grafos, desafio de recursão e pacote de entrevista é ensinado em Swift. Três cursos são ensinados em outras linguagens e aparecem listados depois dos passos, cada um com o seu link: programação dinâmica e a série de entrevistas em Python, ensinadas em Python, e manipulação de bits, ensinada em C++. Manipulação de bits é fácil de acompanhar para quem vem do Swift, que compartilha os &, |, ^, ~, << e >> do C++.
Avaliado como numa entrevista. Toda lição termina em um desafio de Swift verificado por casos de teste e, quando um falha, a Bugsy lê o seu código e te empurra na direção da correção sem entregar a resposta. Um certificado gratuito na maioria dos cursos, cada um verificável na própria URL.

Perguntas frequentes sobre DSA em Swift

Swift é bom para estruturas de dados e algoritmos?

Sim. Generics, protocolos como Comparable e Hashable e optionals deixam explícito no tipo um nó cujo next pode ser nil, e o compilador confere cada uso. Vale saber duas coisas cedo: a biblioteca padrão é enxuta, então você escreve a sua própria fila e o seu próprio heap; e as coleções são valores, então atribuir um array a uma nova variável e alterá-lo deixa o original intacto, o que surpreende quem vem de Java ou JavaScript.

Quais tipos do Swift correspondem a quais estruturas de dados?

Array é um array dinâmico e uma pilha, com append e popLast(); Dictionary e Set são tabelas hash. Essa é a biblioteca padrão inteira. O pacote open source swift-collections da Apple acrescenta Deque, Heap, OrderedSet e OrderedDictionary; a lista ligada, a árvore, a trie e o grafo você mesmo escreve, nos passos um e dois.

Por que um nó de árvore em Swift precisa ser uma classe?

Porque uma struct é um valor. Ela não pode ter uma propriedade armazenada do próprio tipo, nem mesmo uma opcional, e onde quer que existam cópias dela, como em um array, alterar uma cópia deixa o original intacto. Uma instância de classe é uma referência, então os nós podem apontar uns para os outros; um indirect enum também funciona, para árvores que você nunca altera depois de construídas. O porém é o ARC: um ponteiro para o pai precisa ser weak, senão pai e filho mantêm um ao outro vivos e a árvore nunca é liberada.

Como escrever uma fila rápida em Swift?

Não com removeFirst(): em um Array, ele desloca todos os elementos restantes, então cada remoção da fila é O(n). Mantenha um índice para a cabeça e avance-o, ou use dois arrays: insira em um de entrada, retire de um de saída e, quando o de saída esvaziar, reabasteça-o invertendo o de entrada. As duas formas deixam a remoção em O(1) amortizado. O Deque do swift-collections faz isso por você, e no passo um você constrói uma fila por conta própria.

Quais cursos desta trilha não são ensinados em Swift?

Três: programação dinâmica e a série de entrevistas em Python, ensinadas em Python, e manipulação de bits, ensinada em C++. Eles aparecem listados depois dos passos, cada um com um link que o abre na própria linguagem. Uma tabela de memoização em Swift é um array ou um Dictionary, e os inteiros do Swift trazem nonzeroBitCount e trailingZeroBitCount, que fazem em uma propriedade o que um truque com bits em C++ faz à mão.

Preciso saber Swift antes de começar esta trilha?

Structs, classes, optionals, generics e protocolos, no mínimo. Se isso for novidade, o curso de Swift da Coddy cobre esses temas primeiro, de graça, e esta trilha continua de onde ele termina.

Recebo um certificado pela trilha Estruturas e algoritmos?

Sim. Conclua todas as etapas e você recebe um certificado gratuito para toda a trilha Estruturas e algoritmos. Ele lista cada curso que você concluiu no caminho, e leva ao certificado de cada curso, para que qualquer pessoa possa conferir cada habilidade que ele cita. Você pode adicioná-lo ao seu perfil do LinkedIn. É um certificado de conclusão da Coddy, não uma qualificação acreditada.

Outras trilhas de aprendizado

Os mesmos cursos, organizados para outra função. O progresso é mantido: um curso concluído em uma trilha conta em todas as trilhas que o incluem.

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