LeetCode 的 JavaScript 时代实际上填补了空白

2024-12-15 09:43:24 编辑:抖狐科技 来源:摘自互联网

leetcode 的 javascript 时代实际上填补了空白

大多数编码挑战都会教你解决难题。 leetcode 的 30 天 javascript 学习计划做了一些不同的事情:它向您展示了拼图如何变成砖块,准备好构建现实世界的项目。

这种区别很重要。当您解决典型的算法问题时,您正在训练您的思维进行抽象思考。但是,当您实现去抖1函数或构建事件发射器2时,您正在学习真正的软件是如何工作的。

我自己在应对挑战时发现了这一点。这种体验不太像解决脑筋急转弯问题,而更像考古学——揭示特定的现代 javascript 概念。每个部分都重点介绍 js 的另一项现代功能。

这个学习计划的奇特之处在于它不会教你 javascript。事实上,我相信您需要相当了解 javascript 才能从中受益。相反,它教的是如何使用 javascript 来解决实际的工程问题。

立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;

考虑 memoize3 挑战。从表面上看,它是关于缓存函数结果的。但你真正学到的是为什么像 react 这样的库需要记忆来有效地处理组件渲染。或者以 debounce1 问题为例 - 这不仅仅是实现延迟;它还涉及延迟。它可以帮助您直接理解为什么每个现代前端框架、电梯以及基本上任何具有交互式 ui 的系统都需要这种模式。

这种对实用模式而不是语言基础知识的关注创造了一个有趣的限制;您需要处于以下两个位置之一才能受益:

  1. 您了解 cs 基础知识(尤其是数据结构和算法)并且熟悉 javascript
  2. 您的计算机科学理论很强,并且之前接触过一些 javascript

连接计算机科学和软件工程

学习计算机科学和实践软件工程之间会发生一些奇怪的事情。这种转变感觉就像学习了多年的国际象棋理论,却发现自己在玩一种完全不同的游戏 - 规则不断变化,而且大多数动作都不在任何书本中。

在计算机科学中,您将学习二叉树的工作原理。在软件工程中,您需要花费数小时调试 api,试图了解响应缓存不起作用的原因。从远处看,这些世界之间的重叠可能看起来比实际要大得多。其中存在差距,这常常会让计算机科学毕业生在开始职业生涯时感到震惊。不幸的是,大多数教育资源都无法弥补这一点。它们要么纯粹是理论性的(“这是快速排序的工作原理”),要么是纯粹的实用性(“这是如何部署 react 应用程序”)。

这个 javascript 学习计划的有趣之处并不是它设计得特别好 - 而是它在这些世界之间创建了联系。以记忆问题为例:2623。记忆3。用计算机科学术语来说,它是关于缓存计算值的。但实现它会迫使您应对 javascript 在对象引用、函数上下文和内存管理方面的特殊性。突然,
您不仅仅是在学习算法 - 您开始理解为什么像 redis 这样的东西存在。

这种风格在整个挑战中不断重复。 event emitter2 实现不仅仅是教科书观察者模式 - 您可以将其视为将 v8 引擎从浏览器中取出并围绕它构建 node.js 的原因,这实际上是有意义的。 promise pool4 解决并行执行问题,也就是数据库需要连接限制的原因。

隐藏课程

本学习计划中的问题顺序不是随机的。它正在逐层构建现代 javascript 的心理模型。

它从闭包开始。并不是因为闭包是最简单的概念 - 它们非常令人困惑 - 而是因为它们是 javascript 管理状态的基础。

function createcounter(init) {
    let count = init;
    return function() {
        return count++;
    }
}

const counter1 = createcounter(10);
console.log(counter1()); // 10
console.log(counter1()); // 11
console.log(counter1()); // 12

// const counter1 = createcounter(10);
// when this^ line executes:
// - createcounter(10) creates a new execution context
// - local variable count is initialized to 10
// - a new function is created and returned
// - this returned function maintains access 
// to the count variable in its outer scope
// - this entire bundle 
// (function (the inner one) + its access to count) 
// is what we call a closure

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这种模式是 javascript 中所有状态管理的种子。一旦你了解了这个计数器的工作原理,你就了解了 react 的 usestate 在幕后是如何工作的。您了解为什么模块模式出现在 es6 之前的 javascript 中。

然后计划转向功能转换。这些教你函数装饰——函数包装其他函数以修改它们的行为。这不仅仅是一个技术技巧;这就是 express 中间件的工作方式,react 高阶组件的工作方式,
以及 typescript 装饰器的工作原理。

当您遇到异步挑战时,您不仅学习了 promise,而且还发现了 javascript 最初需要它们的原因。 promise pool4 问题并不是在教你一个创新的、古怪的 js 概念;而是在教你一个创新的、古怪的 js 概念。它向您展示了为什么每个数据库引擎中都存在连接池。

以下是学习计划各部分与现实世界软件工程概念的粗略映射:

  • 关闭 → 状态管理
  • 基本数组变换 → 基本技能(辅助);实际示例:数据操作
  • 函数转换 → 中间件模式
  • 承诺和时间 -> 异步控制流程
  • json -> 基本功(辅助);实例:数据序列化、api通信
  • (特别是在事件发射器的上下文中)→消息传递系统
  • 奖励(高级锁定)-> 可能包含在上述部分中的更难挑战的混合; promise pool4 是本节中我最喜欢的一个

模式识别,而不是解决问题

让我们剖析一些问题,以展示该学习计划的真正价值。

  1. 记忆 (#2623)

考虑 memoize 挑战。我喜欢它的原因是(我能想出的)最好的解决方案
非常简单,就好像代码本身在温和地告诉您它的作用(不过,我添加了一些注释)。

无论如何,这并不会让 #2623 成为一个简单的问题。我之前需要两次迭代才能使它变得如此干净:

/**
 * @param {function} fn
 * @return {function}
 */
function memoize(fn) {
    // create a map to store our results
    const cache = new map();

    return function(...args) {
        // create a key from the arguments
        const key = json.stringify(args);

        // if we've seen these arguments before, return cached result
        if (cache.has(key)) {
            return cache.get(key);
        }

        // otherwise, calculate result and store it
        const result = fn.apply(this, args);
        cache.set(key, result);
        return result;
    }
}

const memoizedfn = memoize((a, b) => {
    console.log("computing...");
    return a + b;
});

console.log(memoizedfn(2, 3)); // logs "computing..." and returns 5
console.log(memoizedfn(2, 3)); // just returns 5, no calculation
console.log(memoizedfn(3, 4)); // logs "computing..." and returns 7


// explanantion:
// it's as if our code had access to an external database

// cache creation
// const cache = new map();
// - this^ uses a closure to maintain the cache between function calls
// - map is perfect for key-value storage

// key creation
// const key = json.stringify(args);
// - this^ converts arguments array into a string
// - [1,2] becomes "[1,2]"
// - we are now able to use the arguments as a map key

// cache check
// if (cache.has(key)) {
//     return cache.get(key);
// }
// - if we've seen these arguments before, return cached result;
// no need to recalculate

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  1. 反跳 (#2627)

想象一下你在电梯里,有人疯狂地反复按“关门”按钮。

没有去抖:电梯会在每按一次门时尝试关门,导致门机构工作效率低下,甚至可能损坏。

防抖:电梯会等待,直到人停止按下一定时间(假设 0.5 秒),然后才真正尝试关门。这样效率就高多了。

这是另一种情况:

假设您正在实现一个搜索功能,可以在用户键入时获取结果:

没有去抖动:

// typing "javascript"
'j' -> api call
'ja' -> api call
'jav' -> api call
'java' -> api call
'javas' -> api call
'javasc' -> api call
'javascr' -> api call
'javascri' -> api call
'javascrip' -> api call
'javascript' -> api call

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这将进行 10 次 api 调用。其中大多数都没用,因为用户仍在打字。

带去抖动(300 毫秒延迟):

// typing "javascript"
'j'
'ja'
'jav'
'java'
'javas'
'javasc'
'javascr'
'javascri'
'javascrip'
'javascript' -> api call (only one call, 300ms after user stops typing)

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去抖就像告诉你的代码:“等到用户停止做某事 x 毫秒后再实际运行这个函数。”

这是 leetcode #2627 的解决方案:

/**
 * @param {Function} fn
 * @param {number} t milliseconds
 * @return {Function}
 */
var debounce = function (fn, t) {
  let timeoutID = null;
  return function (...args) {
    clearTimeout(timeoutID); // MDN reference: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Window/clearTimeout
    timeoutID = setTimeout(() => {
      fn.apply(this, args);
    }, t);
  };
};

// tests
const log = debounce(console.log, 100);

console.log("Starting tests...");

setTimeout(() => log("Test 1"), 50); // should be cancelled
setTimeout(() => log("Test 2"), 75); // should be cancelled
setTimeout(() => log("Test 3"), 200); // should be logged at t=300ms

setTimeout(() => {
  console.log("Tests completed.");
}, 400);

// Explanantion:
// - we create a closure where timeoutID persists between calls
// - timeoutID starts out as null
// - we return the debounced version of the initial function

// const log = debounce(console.log, 100);
// - this^ creates a new closure with its own timeoutID
// - log is now the inner function

// setTimeout(() => log("Test 1"), 50);  // at t=50ms
// setTimeout(() => log("Test 2"), 75);  // at t=75ms
// setTimeout(() => log("Test 3"), 200); // at t=200ms

// t=50ms: 
// - log("Test 1") called
// - clears timeoutId (null, so nothing happens)
// - sets new timeout to run at t=150ms

// t=75ms: 
// - log("Test 2") called
// - clears previous timeout (cancels "Test 1")
// - sets new timeout to run at t=175ms

// t=200ms:
// - log("Test 3") called
// - clears previous timeout (cancels "Test 2")
// - sets new timeout to run at t=300ms

// t=300ms:
// - finally executes fn("Test 3")


// why this works:
// - the closure keeps timeoutId alive between calls
// - every new call cancels the previous timeout
// - only the last scheduled timeout actually runs

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现实世界中其他常见的去抖动用例(搜索栏除外):

  • 保存草稿(等待用户停止编辑)
  • 提交按钮(防止重复提交)

出了什么问题

我希望,从这篇文章整体积极的基调来看,我对js 30天的看法现在已经清晰了。

但是没有任何教育资源是完美的,并且当涉及到局限性时,诚实是有价值的。这个学习计划有几个盲点值得审视。

首先,学习计划假设有一定水平的先验知识。
如果您还不太熟悉 javascript,那么某些挑战可能会令人难以承受。对于可能对学习计划抱有其他期望的初学者来说,这可能会令人沮丧。

其次,挑战是以孤立的方式呈现的。
这在一开始是有道理的,但随着计划的进展,你可能会感到失望。现实世界的问题通常需要结合多种模式和技术。研究计划可以受益于需要一起使用多个概念的更综合的挑战(例外:我们在整个计划中都使用了闭包)。这些很适合放在奖励部分(已经为高级用户保留)。

最后,这组挑战的主要弱点在于其概念解释。来自竞争性节目,
我习惯于在问题陈述中明确新术语和概念的定义。然而,leetcode 的描述通常过于复杂——理解他们对去抖函数的解释比实现实际的解决方案更难。

尽管有缺点,该学习计划仍然是理解现代 javascript 的宝贵资源。

超过 30 天

理解这些模式只是一个开始。
真正的挑战是识别何时以及如何将它们应用到生产代码中。这是我在野外遇到这些模式后发现的。

首先,这些模式很少单独出现。真正的代码库以挑战无法探索的方式将它们组合起来。考虑一个从头开始实现的搜索功能。您可能会发现自己使用:

  • 输入处理的反跳
  • 结果缓存的记忆
  • 承诺 api 调用超时
  • 用于搜索状态管理的事件发射器

所有这些模式相互作用,创造了复杂性,没有任何单一的挑战能让您做好准备。但是,在自己实现了每个部分之后,您就会大致了解整个实现的运作方式。

与直觉相反,您将获得的最有价值的技能不是实现这些模式 - 而是在其他人的代码中识别它们。

最后的想法

完成本学习计划后,编程面试并不是您认识这些模式的唯一地方。

您会在开源代码、同事的拉取请求中发现它们,并且可能会开始在您过去的项目中注意到它们。您以前可能已经实现了它们,甚至没有意识到。最重要的是,您会明白它们为何存在。

最初的解谜转变为对现代 javascript 生态系统的更深入理解。

这就是本学习计划填补的空白:将理论知识与实践工程智慧联系起来。



  1. 2627。 debounce(承诺与时间)↩

  2. 2694。事件发射器(类)↩

  3. 2623。 memoize(函数转换)↩

  4. 2636。承诺池(奖金)↩

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