L'arte della programmazione
L'arte della programmazione va oltre la scrittura del codice. Coinvolge il nostro processo di pensiero, l'approccio alla risoluzione dei problemi e l'impatto che abbiamo sul mondo. La programmazione è un linguaggio creativo che dà vita alle idee e ci permette di esprimerci attraverso la tecnologia. Ci sfida a pensare in modo innovativo, trovare soluzioni non convenzionali ed espandere la nostra comprensione del mondo e di noi stessi. Questo video esplora i concetti fondamentali della programmazione, dalla sintassi e dalle strutture dati di base agli algoritmi avanzati e ai paradigmi di programmazione. Cominciamo.
Quando si tratta di modificare il codice, esistono due tipi principali di strumenti: editor di testo e IDE. Mentre gli editor di testo si concentrano sulla modifica del testo normale, gli IDE forniscono funzionalità aggiuntive. Tuttavia, per la maggior parte degli scopi, la distinzione tra i due non ha molta importanza ei termini possono essere usati in modo intercambiabile. Le opzioni popolari per editor di testo e IDE includono Vim, Atom, Sublime Text, Eclipse, IntelliJ, PyCharm e Visual Studio Code. Visual Studio Code, in particolare, è altamente personalizzabile e ampiamente consigliato.
Per eseguire il codice, dobbiamo compilarlo in codice macchina, che i computer capiscono. Ciò richiede l'installazione di un compilatore di lingua o di un runtime. Linguaggi diversi hanno i propri compilatori o runtime, ad esempio GCC, Java SDK, interprete Python, runtime Node.js e .NET SDK. Non è necessario comprendere i dettagli di questi strumenti; tutto ciò che devi sapere è installare una lingua per eseguire il tuo codice.
L'esecuzione del codice comporta l'utilizzo del terminale, che fornisce l'accesso all'interfaccia della riga di comando. I terminali comunemente usati includono Powershell e Bash. Il terminale ci consente di eseguire comandi come la creazione di directory, l'elenco di file e l'esecuzione di programmi. I gestori di pacchetti, come npm per Node.js e pip per Python, possono essere utilizzati per installare software dai repository attraverso la riga di comando. Git, un sistema di controllo della versione, è essenziale per gestire le modifiche al codice e collaborare con altri.
Per iniziare a programmare, hai bisogno di un editor di testo o IDE adatto, un compilatore di linguaggi e una conoscenza di base dei comandi del terminale. Visual Studio Code è una scelta consigliata per un editor di testo o IDE. Installare un linguaggio di programmazione e familiarizzare con i comandi del terminale ti consentirà di scrivere ed eseguire codice. L'apprendimento dei linguaggi di programmazione implica la comprensione della loro sintassi, ambiente e convenzioni. Lingue diverse hanno diversi livelli di complessità, ma condividono tutte somiglianze nella struttura e nei concetti.
La stampa dell'output in diversi linguaggi di programmazione può essere eseguita utilizzando funzioni o metodi specifici per ciascun linguaggio. Ad esempio, Python ha la funzione print incorporata, JavaScript ha il metodo console.log e Java e C++ hanno la propria sintassi per stampare sullo standard output.
Le variabili vengono utilizzate per memorizzare valori di diversi tipi di dati. Le variabili sono dichiarate, definite e inizializzate con valori. I linguaggi di programmazione possono essere tipizzati staticamente o dinamicamente e hanno una sintassi diversa per le variabili. La tipizzazione statica richiede la dichiarazione esplicita del tipo di variabile, mentre la tipizzazione dinamica no. Le variabili hanno un ambito, che determina dove è possibile accedervi e utilizzarle in un programma. L'ambito può essere globale o locale e consente una migliore organizzazione e prevenzione degli errori.
I tipi di dati rappresentano diversi tipi di dati, ad esempio stringhe, valori booleani, numeri interi, numeri in virgola mobile, caratteri e matrici. Le strutture dati forniscono un modo per organizzare e manipolare i dati. Le strutture di dati più diffuse includono array, stack, heap, alberi, elenchi collegati, tabelle hash, mappe hash e grafici. Gli array e le mappe sono due strutture di dati comunemente utilizzate con varie applicazioni.
In sintesi, la programmazione è un'arte che comprende il pensiero, la risoluzione dei problemi e la modellazione del mondo attraverso il codice. Implica l'utilizzo di editor di testo o IDE, l'esecuzione di codice tramite compilatori o runtime e la comprensione dei comandi del terminale e del controllo della versione. L'apprendimento dei linguaggi di programmazione richiede la comprensione della sintassi, delle variabili, dei tipi di dati e delle strutture dei dati. Il video fornisce una panoramica di alto livello di questi concetti per iniziare il tuo viaggio di programmazione.
- 2023.05.11
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L'arte di scrivere software
I computer, come gli strumenti musicali, sono macchine meticolosamente progettate per eseguire compiti specifici in base alle istruzioni che ricevono. Queste istruzioni, scritte in codice, sono il software che ne guida le operazioni. Proprio come la notazione musicale è il codice utilizzato dai compositori, i programmatori di computer utilizzano il codice software per creare programmi.
La programmazione può essere fonte di gioia e soddisfazione, simile ai sentimenti provati da poeti o musicisti. I primi computer erano affascinanti e stimolanti per coloro che amavano la risoluzione dei problemi e la complessità. Operavano a velocità sorprendenti, in grado di risolvere un'ampia gamma di problemi purché espressi utilizzando i comandi nativi del computer. Tuttavia, i computer sono intrinsecamente stupidi e richiedono istruzioni precise per capire cosa fare. I primi programmatori dovevano scrivere in linguaggio macchina usando numeri che rappresentavano comandi binari. Questo processo era noioso e soggetto a errori, portando allo sviluppo di linguaggi di programmazione più user-friendly.
L'introduzione di linguaggi di livello superiore, come Fortran e COBOL, ha reso la programmazione più accessibile. I programmatori potevano esprimere le loro istruzioni utilizzando formule scientifiche familiari o affermazioni logiche che avevano un senso per loro. I compilatori sono stati quindi utilizzati per tradurre queste istruzioni nel linguaggio binario del computer. Questa svolta ha sbloccato la rivoluzione del software, poiché i programmatori non avevano più bisogno di imparare il linguaggio macchina specifico di ogni computer.
Nel corso degli anni sono stati sviluppati centinaia di linguaggi di programmazione per soddisfare esigenze diverse. Il divario tra questi linguaggi e il linguaggio macchina si è ampliato, consentendo ai programmatori di concentrarsi su ciò che vogliono ottenere piuttosto che sui dettagli di basso livello. Man mano che l'informatica è diventata più personale, i linguaggi di programmazione sono diventati più diversificati e intuitivi. Le persone ora comunicano abitualmente con i computer dicendo loro cosa fare, come calcolare le medie o organizzare i dati. La programmazione è diventata uno strumento per potenziare le persone, consentendo loro di personalizzare e adattare i sistemi informatici alle loro esigenze.
La scrittura di software implica non solo la codifica, ma anche la definizione di come i dati sono rappresentati e organizzati. I dati possono essere organizzati in stringhe, elenchi, tabelle, alberi e altro, a seconda dei requisiti. La scelta del linguaggio e della struttura dei dati è cruciale per risolvere efficacemente i problemi di programmazione. I programmatori creano procedure passo dopo passo note come algoritmi per risolvere i problemi. Questi algoritmi specificano le operazioni necessarie per ottenere i risultati desiderati. Tuttavia, trovare l'algoritmo più efficiente per un dato problema può essere un compito complesso. Richiede un'attenta riflessione, concentrazione e talvolta una vasta conoscenza in campi specializzati.
Lo sviluppo del software è uno sforzo stimolante e creativo che richiede di tenere a mente numerosi aspetti contemporaneamente. I programmatori si adattano costantemente ai progressi della tecnologia, spingendo i limiti di ciò che i computer possono ottenere. Si battono per l'eleganza e la coerenza nel loro codice, creando software che sia sia funzionale che esteticamente gradevole. Attraverso i loro sforzi, i programmatori di software hanno ampliato le nostre capacità, permettendoci di sfruttare la grande quantità di informazioni e interagire con il mondo in modi che una volta erano considerati magici. La programmazione è la forza trainante per far funzionare i computer e plasmare il mondo high-tech in cui viviamo oggi.
- 2014.11.17
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Tutorial C++ per principianti - Corso completo
Tutorial C++ per principianti - Corso completo
00:00:00 - 01:00:00 Questo video è un tutorial per principianti che vogliono imparare a programmare in C++. Copre le basi per lavorare con stringhe, numeri e variabili. Introduce anche il concetto di importazione di codice da altri file.
01:00:00 - 02:00:00 Questo tutorial C++ per principianti illustra come costruire una calcolatrice a quattro funzioni. L'esercitazione spiega come inserire i dati, verificare l'uguaglianza degli operatori ed eseguire il codice in base a tale condizione.
02:00:00 - 03:00:00 Questo video fornisce un'introduzione di base alla programmazione C++, con particolare attenzione all'uso dei cicli for per calcolare un risultato specifico. La funzione dimostrata calcola il risultato di un numero elevato a una potenza specifica.
03:00:00 - 04:00:00 In questo tutorial C++ per principianti, l'istruttore mostra come utilizzare l'ereditarietà per estendere le funzionalità in una gerarchia di classi. L'ereditarietà consente a una classe di avere la stessa funzionalità di un'altra classe, estendendo tale funzionalità con funzionalità aggiuntive. L'istruttore dimostra anche come eseguire l'override delle funzioni ereditate per modificare il comportamento di una classe.
Parte 1
- 00:00:00 Questo video tutorial insegna ai principianti come scrivere codice C++ di base. Il primo passo è installare un editor di testo e un compilatore c++, entrambi inclusi nel pacchetto codeblocks. Quindi il tutorial mostra come impostare un semplice progetto in blocchi di codice.
- 00:05:00 Questo tutorial fornisce una breve introduzione al linguaggio di programmazione C++ e agli strumenti necessari per scrivere ed eseguire programmi C++. La prima parte del tutorial mostra come installare gli strumenti necessari su un Mac e la seconda parte spiega come creare un nuovo progetto C++ in blocchi di codice.
- 00:10:00 In questo video tutorial, il relatore illustra le basi della scrittura di un programma C++. Copre la necessità di un progetto e di un file c++, spiega le funzioni e mostra come costruire ed eseguire un programma.
- 00:15:00 Questo tutorial spiega come scrivere codice di base in C++ e come utilizzare le istruzioni print per inviare informazioni alla console.
- 00:20:00 In questo video, il presentatore mostra come le variabili sono utili nella programmazione, fornendo un esempio di un programma che stampa una storia. Il presentatore mostra quindi come creare e assegnare un valore a una variabile denominata "nome del personaggio" che memorizza il nome del personaggio. Successivamente, il presentatore mostra come creare e assegnare un valore a una variabile denominata "età" che memorizza l'età del personaggio. Infine, il presentatore mostra come utilizzare una variabile per archiviare più parti di dati.
- 00:25:00 In questo video, il presentatore introduce il concetto di variabili e mostra come utilizzarle per memorizzare dati in un programma. Dimostrano come accedere e manipolare i dati memorizzati nelle variabili utilizzando istruzioni di stampa. Infine, mostrano come includere una variabile all'interno di un'istruzione print in modo che i dati vengano stampati in una stringa separata.
- 00:30:00 Questo video introduce il concetto di variabili e tipi di dati in C++. Una variabile è un contenitore che memorizza i dati e puoi usarla per memorizzare qualsiasi tipo di informazione. Le stringhe sono un tipo comune di variabile e sono una sequenza di caratteri. È inoltre possibile utilizzare numeri interi per memorizzare numeri interi o numeri interi negativi per memorizzare numeri negativi. È inoltre possibile memorizzare numeri decimali in numeri interi.
- 00:35:00 Questo tutorial copre le basi della programmazione con C++, partendo da testo e numeri semplici e passando a tipi di dati più complessi come stringhe e valori booleani.
- 00:40:00 Questo video illustra come utilizzare le funzioni di stringa C++ length e string indexing per stampare stringhe e determinare la posizione di caratteri specifici in una stringa e come modificare caratteri specifici in una stringa.
- 00:45:00 Il video illustra le basi per lavorare con le stringhe in C++, incluso come passare argomenti alle funzioni e come utilizzare diverse funzioni matematiche per manipolare le stringhe.
- 00:50:00 In questo tutorial C++, vengono trattate le basi di numeri, addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni e divisioni. Viene inoltre introdotto l'operatore modulo, utile per dividere due numeri e calcolare il resto. Infine, viene dimostrata la memorizzazione dei numeri nelle variabili.
- 00:55:00 Questo tutorial C++ per principianti spiega come utilizzare le funzioni matematiche per risolvere i problemi. Le funzioni includono radice quadrata, pow e round. Viene anche spiegato l'importazione di codice da altri file.
Parte 2
- 01:00:00 In questo tutorial C++ per principianti, all'utente viene richiesto di inserire la propria età e nome. Il programma quindi memorizza le informazioni in una variabile chiamata età e stampa il nome e l'età dell'utente.
- 01:05:00 Questo video tutorial mostra come creare una calcolatrice di base in c++ e come costruire un gioco Mad Libs.
- 01:10:00 Questo video spiega come creare e utilizzare gli array in C++. Gli array sono simili alle variabili, ma possono contenere più valori.
- 01:15:00 Questo video tutorial spiega le basi degli array in C++. Un array è un contenitore che può memorizzare più parti di dati e puoi accedere a singoli elementi per indice o assegnando un valore alla proprietà "size" dell'array.
- 01:20:00 In questo tutorial, l'autore mostra come creare una funzione in C++. Una funzione è un blocco di codice che esegue un compito specifico e può essere riutilizzato in un programma. Il tipo restituito della funzione può essere void o un numero intero. L'autore dimostra anche come chiamare una funzione.
- 01:25:00 In questo video, l'autore spiega come funzionano le funzioni e come possono essere riutilizzate. Mostra anche come creare una firma di funzione e come chiamare una funzione usando la sua firma. Infine, discute i ritorni in c++, ovvero quando una funzione restituisce informazioni al chiamante.
- 01:30:00 Il video illustra come creare funzioni in C++ e come utilizzare la parola chiave return per indicare che l'esecuzione della funzione è terminata. Il video mostra anche come utilizzare la funzione cubo per restituire il risultato della cubatura di un numero.
- 01:35:00 In questo tutorial, l'autore insegna ai principianti l'istruzione if in C++. Un'istruzione if è una struttura di programmazione che consente a un programma di rispondere a diverse situazioni. L'autore dimostra come utilizzare un'istruzione if per controllare le condizioni e come creare istruzioni if più complesse.
- 01:40:00 Questo tutorial video spiega come utilizzare gli operatori e e o in C++ per verificare due condizioni. Se una delle condizioni è falsa, l'intero blocco if sarà falso e il codice non verrà eseguito.
- 01:45:00 In questo tutorial, l'autore insegna ai principianti le istruzioni if, spiegando come utilizzare i confronti per creare valori veri o falsi. La funzione prenderà due numeri come input e restituirà il più grande.
- 01:50:00 Questo video spiega come funzionano i confronti in C++ e come utilizzare maggiore di, minore di e uguale a per verificare se due numeri sono uguali o maggiori di o uguali.
- 01:55:00 Questo tutorial C++ per principianti insegna come costruire un calcolatore a quattro funzioni, incluso come inserire i dati, verificare l'uguaglianza degli operatori ed eseguire il codice in base a tale condizione.
Parte 3
- 02:00:00 In questo video tutorial, viene mostrata una funzione per convertire un numero intero in un giorno della settimana. La funzione viene creata e viene utilizzata un'istruzione if per determinare se il numero del giorno specificato è uno o maggiore. Se è uno, la funzione restituisce "Sunday"; se non è uno, la funzione restituisce "lunedì".
- 02:05:00 Questo video spiega come utilizzare un'istruzione switch per rendere più efficiente il codice in un'istruzione if. Il video prosegue spiegando come creare un'istruzione switch per ogni giorno della settimana e dimostra la funzione stampando il giorno della settimana per un numero passato come input.
- 02:10:00 Questo video offre una panoramica del video "C++ Tutorial for Beginners - Full Course." Il video mostra come usare un ciclo while per scorrere un blocco di codice, mentre una condizione è soddisfatta.
- 02:15:00 Questo tutorial C++ per principianti tratta le basi dei loop, incluso come creare un ciclo while e un ciclo do while. Il video discute anche di un ciclo infinito e di come evitarli. Infine, viene mostrato un ciclo for.
- 02:20:00 Questo tutorial mostra come creare un gioco di indovinelli usando un ciclo while e un ciclo do while. Il gioco è inizialmente ingiusto nel senso che l'utente ottiene ipotesi illimitate, ma il tutorial mostra come rendere il gioco più equo imponendo un limite di ipotesi.
- 02:25:00 In questo video, l'autore spiega come funzionano i cicli for e come possono essere utilizzati in C++. Mostra anche un esempio di come i cicli for possono essere usati per risolvere un problema.
- 02:30:00 In questo video, l'autore spiega il ciclo while, un costrutto ciclico in cui una variabile cambia ogni volta che viene eseguita. Il ciclo for è un costrutto simile, ma include una dichiarazione di variabile, l'inizializzazione e una condizione di ciclo.
- 02:35:00 Questo tutorial video mostra come utilizzare i cicli for per iterare il contenuto degli array, nonché come creare una funzione che porti un numero a una potenza specifica.
- 02:40:00 Questa esercitazione video fornisce un'introduzione di base alla programmazione C++, con particolare attenzione all'utilizzo di cicli for per calcolare un risultato specifico. La funzione dimostrata calcola il risultato di un numero elevato a una potenza specifica.
- 02:45:00 In questo tutorial, l'autore mostra come creare e utilizzare un array bidimensionale e discute come accedere agli elementi al suo interno.
- 02:50:00 Questa esercitazione video introduce il linguaggio C++ e dimostra come utilizzare gli iteratori for e int per eseguire il ciclo di array di dati. I cicli for nidificati consentono una facile iterazione dei dati all'interno degli array.
- 02:55:00 Questo video spiega cos'è un puntatore, come sono utili e come crearli in C++.
Parte 4
- 03:00:00 Questo video fornisce un'introduzione adatta ai principianti alla programmazione C++, con esempi su come utilizzare variabili e costanti per memorizzare informazioni. Il video mostra anche come accedere agli indirizzi di memoria per recuperare le informazioni memorizzate al loro interno.
- 03:05:00 Questo video fornisce una panoramica del video "C++ Tutorial for Beginners - Full Course". Nel video, il presentatore mostra come accedere agli indirizzi di memoria delle variabili utilizzando i puntatori. Un puntatore è solo un indirizzo di memoria che è solo un tipo di dati e puoi usarlo per memorizzare un puntatore a una variabile diversa.
- 03:10:00 Questo tutorial spiega come utilizzare i puntatori nella programmazione e dimostra come dereferenziarli per accedere al valore memorizzato in un particolare indirizzo di memoria. Inoltre, l'esercitazione illustra le classi e gli oggetti in c++ e dimostra come creare e usare una classe.
- 03:15:00 In questo video, un tutorial c++ per principianti, l'autore crea una classe per rappresentare i libri. La classe ha due attributi, il titolo e l'autore. L'autore quindi crea un oggetto libro e imposta il titolo e l'autore.
- 03:20:00 Questo video insegna ai principianti come creare e lavorare con oggetti in C++. Un oggetto è un'istanza effettiva di una classe e una classe è il modello per un tipo di dati. Gli oggetti possono essere stampati e avere i loro valori modificati.
- 03:25:00 Questo video spiega come funzionano i costruttori in C++ e come possono essere utilizzati per inizializzare oggetti con valori predefiniti.
- 03:30:00 Questo video tutorial spiega come creare un costruttore C++ che accetti titolo, autore e pagine come valori di input. Una volta inizializzato, il costruttore può essere utilizzato per creare un nuovo oggetto senza dover passare i valori ogni volta.
- 03:35:00 Questo video spiega come utilizzare le funzioni in C++ per determinare se uno studente ha lode o no. Le funzioni sono modelli che ogni oggetto può utilizzare per restituire true o false a seconda del GPA dell'oggetto.
- 03:40:00 Questo video insegnerà ai principianti come utilizzare getter e setter nelle classi C++. Getter e setter ti consentono di controllare l'accesso agli attributi e agli elementi nelle tue classi. Questo esempio mostra come applicare una classificazione valida per un film utilizzando getter e setter.
- 03:45:00 In questo tutorial C++ per principianti, l'autore dimostra come utilizzare getter e setter per limitare le classificazioni che possono essere assegnate a un oggetto filmato. Se la valutazione trasmessa non è una delle valutazioni valide, viene generato un errore o la valutazione non viene impostata.
- 03:50:00 In questo video, l'autore spiega come impostare le classificazioni per i video utilizzando C++. In primo luogo, spiegano come le classificazioni sono rappresentate in C++, con una valutazione uguale a un valore positivo come 13 o un valore negativo come -3. Successivamente, mostrano come impostare una valutazione per un video utilizzando una funzione denominata imposta valutazione. Questa funzione accetta un parametro, che è una stringa che rappresenta la valutazione. Se la valutazione inserita non è valida, la funzione restituirà una stringa che rappresenta la valutazione non valutata. Infine, l'autore mostra come stampare la valutazione di un video utilizzando una funzione chiamata ottieni valutazione. Questa funzione non accetta parametri e restituisce semplicemente la valutazione del video.
- 03:55:00 In questo tutorial C++ per principianti, l'istruttore dimostra come ereditare le funzioni e come sovrascriverle in una gerarchia di classi. Ciò consente a una classe di avere la stessa funzionalità di un'altra classe, estendendo al contempo tale funzionalità con funzionalità aggiuntive.
- 2018.08.24
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Introduzione alla programmazione e all'informatica - Corso completo
Introduzione alla programmazione e all'informatica - Corso completo
Questo video è una guida per principianti alla programmazione e all'informatica per coloro che hanno poca o nessuna esperienza nella programmazione. Copre concetti e tecniche fondamentali che si applicano a qualsiasi linguaggio di programmazione. Il video spiega le basi della scrittura del codice in un ambiente di sviluppo integrato (IDE) e sottolinea l'importanza della grammatica di programmazione.
Gli argomenti trattati nel video includono:
- Introduzione alla programmazione e all'informatica, comprese la sintassi e le regole di programmazione.
- Utilizzo della console per generare testo da un programma.
- Operazioni matematiche di base e operatore modulo nella programmazione.
- Stampa di stringhe sulla console.
- Comprensione di variabili, tipi di dati e convenzioni di denominazione.
- Come vengono definite, referenziate e manipolate le variabili nei programmi.
- Esplorazione delle istruzioni if, elsif e else per l'esecuzione condizionale.
- Presentazione degli array come un modo per memorizzare le variabili correlate.
- Nozioni di base sui cicli, inclusi cicli for, cicli while e cicli do-while.
- Comprendere diversi tipi di errori di programmazione: errori di sintassi, errori di runtime ed errori logici.
- Tecniche di debugging, come l'utilizzo di istruzioni print, punti di interruzione e commenti.
- Strategie per evitare errori nella programmazione.
- Lavorare con le funzioni per organizzare il codice e ridurre la ripetizione.
- Importazione di funzioni da librerie e convenzioni di denominazione per le funzioni.
- Diversi tipi di funzioni e loro scopi.
- Introduzione ai dizionari come opzione flessibile per l'archiviazione dei dati.
- Panoramica degli algoritmi di ricerca, inclusa la ricerca lineare e la ricerca binaria.
- Programmazione ricorsiva e suoi casi d'uso, incluso il concetto di caso base.
- Competenze trasversali per l'informatica, come la risoluzione di problemi e la pianificazione.
- Utilizzo dello pseudocodice come strumento di pianificazione per la scrittura del codice.
- Diversi metodi per la pianificazione e la scrittura del codice, inclusi i diagrammi di flusso e la pianificazione cronologica.
- Panoramica dei linguaggi di programmazione e delle risorse disponibili per l'apprendimento.
Il video fornisce un'introduzione completa alla programmazione e all'informatica, offrendo agli spettatori le basi necessarie per iniziare il loro viaggio nel codice. Suggerisce inoltre ulteriori risorse e siti Web per esplorare ulteriormente l'argomento.
- 00:00:00 Questo video copre i punti principali del video, pensato per coloro che sono interessati all'informatica e alla programmazione ma non hanno idea da dove iniziare e hanno poche o nessuna informazione di base sulla codifica. Il video copre le basi della programmazione informatica, che possono essere applicate a tutti i linguaggi di programmazione che potresti voler imparare.
- 00:05:00 Questo video illustra le basi della programmazione, come scrivere codice in un ambiente di sviluppo integrato (IDE) e l'importanza della grammatica di programmazione.
- 00:10:00 Questo video introduce la programmazione e l'informatica e tratta le basi della sintassi e delle regole di programmazione. L'uso principale della console è l'output del testo dal programma.
- 00:15:00 Questo video copre la matematica di base, tra cui l'aritmetica, l'addizione, la sottrazione, la moltiplicazione e la divisione, nonché il modulo, un operatore di base in molti linguaggi di programmazione. Copre anche la stampa di stringhe sulla console.
- 00:20:00 Questo video introduce concetti di programmazione e informatica, tra cui variabili, tipi e nomi. Le variabili primitive includono numeri interi, booleani, float e doppi. Le variabili stringa memorizzano stringhe di caratteri. Le variabili char contengono un carattere. Le variabili sono essenziali per memorizzare le informazioni in un formato facilmente consultabile.
- 00:25:00 Questo video discute cosa succede quando definiamo o creiamo variabili, come farvi riferimento e come manipolarle per i nostri programmi. I punti principali da togliere sono che le variabili sono semplicemente spazi in memoria che memorizzano un certo valore e che possiamo aggiornare i numeri e il loro posto rimarrà costante in tutto il codice.
- 00:30:00 Una variabile è un luogo in cui è possibile memorizzare informazioni durante la programmazione. Le convenzioni di denominazione per le variabili sono importanti per la leggibilità. Se una condizione in un'istruzione if è vera, verrà eseguito il codice all'interno delle parentesi graffe. Ci sono due istruzioni aggiuntive, elsif ed eltons, che funzionano in modo simile alle istruzioni if. Se la condizione in elsif è vera, verrà eseguito il codice che segue elsif. Altrimenti, il codice che segue elsif
verrà saltato. Se la condizione in elsif non è vera, il codice che segue elsif verrà ignorato e verrà eseguito il codice che segue l'istruzione if. - 00:35:00 Un array è un elenco di variabili correlate tra loro. Sono utili quando un programmatore desidera memorizzare molte variabili contenenti informazioni tutte correlate tra loro.
- 00:40:00 Un corso di introduzione alla programmazione e informatica copre array, indici, dimensioni e array all'interno di array. Anche i loop sono coperti.
- 00:45:00 Questo video copre i diversi tipi di loop, loop for, while e do while. Spiega come impostare una condizione per un ciclo e come evitare un ciclo infinito.
- 00:50:00 Questo video copre i tre tipi di errori che possono verificarsi durante la programmazione: errori di sintassi, errori di runtime ed errori di logica. Gli errori di sintassi sono i più facili da correggere, poiché di solito sono qualcosa che può essere corretto in pochi secondi. Gli errori di runtime sono causati da istruzioni nel codice che sembrano logicamente valide ma il computer non ha fisicamente modo di completare l'attività in un ragionevole lasso di tempo. Gli errori logici sono i più fastidiosi e difficili da correggere, poiché spesso possono portare a programmi che non funzionano come previsto. Per eseguire il debug del codice, dovresti testarlo in modo incrementale e cercare errori di sintassi e di runtime.
- 00:55:00 Se riscontri un errore nel tuo codice, puoi utilizzare le istruzioni print e la console per determinare dove il codice sta andando storto, utilizzare i punti di interruzione per rintracciare la causa dell'errore e utilizzare i commenti per contrassegnare codice che è pensato per te e non per il computer. Infine, vengono discusse le strategie per evitare errori.
- 01:00:00 In questo video, l'istruttore copre le basi della programmazione e dell'informatica, inclusi errori e funzioni. Continua spiegando come funzionano gli argomenti in una funzione e come utilizzare le funzioni per ridurre la ripetizione nel codice.
- 01:05:00 Questa video introduzione alla programmazione e all'informatica discute i quattro diversi tipi di funzioni, i loro scopi e come utilizzarli nel codice. Le funzioni possono essere utili per organizzare il codice, risparmiare tempo e apportare grandi modifiche al codice senza dover eseguire l'intero programma.
- 01:10:00 In questo video vengono introdotte le basi della programmazione e dell'informatica. Viene spiegato l'importazione di funzioni dalle librerie e vengono discusse le regole per la denominazione delle funzioni. Vengono inoltre introdotte regole per la creazione di funzioni basate sul tipo e sul numero di argomenti.
- 01:15:00 In questo video, l'istruttore spiega le basi della programmazione e dell'informatica, comprese le funzioni, l'ambito e il passaggio di argomenti. Spiega anche come creare funzioni che non restituiscono alcun valore.
- 01:20:00 In questo video, il relatore esamina array, funzioni e dizionari. Gli array sono come elenchi di valori che vengono memorizzati insieme e le funzioni restituiscono una variabile a seconda del percorso intrapreso. Un piccolo dettaglio da notare è che non puoi restituire un tipo di variabile se hai già definito la funzione per restituire un altro tipo. Gli elenchi di matrici crescono da soli quando la dimensione dell'elenco supera i 10 elementi e i dizionari memorizzano più valori.
- 01:25:00 Un computer memorizza i dati in modi diversi, che possono essere difficili da capire. Un dizionario è un tipo di archiviazione dei dati, più fluido e più facile da organizzare rispetto agli array tradizionali. Gli algoritmi di ricerca vengono utilizzati per trovare rapidamente un dato specifico in un elenco di valori.
- 01:30:00 Questo video introduce il concetto di algoritmi di ricerca e la loro efficienza. La ricerca lineare è un buon algoritmo di base per elenchi non ordinati, ma è inefficiente nel peggiore dei casi. La ricerca binaria è un efficiente algoritmo di ricerca per elenchi ordinati, che sfrutta il fatto che l'elenco è ordinato.
- 01:35:00 L'algoritmo di ricerca binaria è più veloce ed efficiente di una ricerca lineare per trovare un elemento in un elenco ordinato. La funzione ricorsiva è un esempio di istruzione di programmazione ricorsiva. Il caso base per un'istruzione ricorsiva è un valore definito che tutte le istruzioni ricorsive devono soddisfare. Se n non è minore o uguale a uno, l'istruzione ricorsiva restituirà la somma di n e quindi il valore restituito dal metodo della somma ricorsiva meno uno.
- 01:40:00 Questo video introduce la programmazione e l'informatica e spiega perché la ricorsione è una tecnica utile. Le competenze trasversali necessarie per l'informatica includono la risoluzione dei problemi e la pianificazione. Lo pseudocodice è una forma semplificata di programmazione che può aiutare con questa pianificazione.
- 01:45:00 Lo pseudocodice è un modo visivo di pianificare il codice del computer, simile alla costruzione di uno schema per un foglio. I diagrammi di flusso e la scrittura di ciò che si desidera che il programma faccia cronologicamente sono due metodi comuni.
- 01:50:00 Questo video introduce concetti di programmazione e informatica, inclusi i diversi metodi per la pianificazione e la scrittura del codice e l'importanza dello pseudocodice. Copre anche diversi linguaggi di programmazione e i loro usi.
- 01:55:00 In questa serie, l'autore copre le basi della programmazione, che includono sintassi e regole, e insegna come imparare un linguaggio specifico. Fornisce anche siti Web e risorse per aiutarti a iniziare.
- 2020.04.21
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Corso di programmazione C++ - da principiante ad avanzato
Corso di programmazione C++ - da principiante ad avanzato
Il corso copre diversi aspetti della programmazione C++.
Gli argomenti trattati:
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Configurazione di un ambiente di sviluppo C++: i video forniscono una panoramica su come configurare un ambiente di sviluppo C++ su varie piattaforme. Ciò include l'installazione di diversi compilatori e la configurazione di Visual Studio Code per l'uso dei compilatori e della libreria standard C++. Le istruzioni riguardano piattaforme come Windows, Mac e Linux.
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Nozioni di base sulla programmazione in C++: i video trattano concetti fondamentali come variabili, tipi di dati, funzioni e istruzioni di controllo del flusso. Spiegano come dichiarare variabili, definire funzioni e utilizzare strutture di controllo come loop e istruzioni condizionali. I video introducono anche concetti come i commenti e la funzione principale in C++.
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Manipolazione delle stringhe: video specifici si concentrano sull'utilizzo delle stringhe in C++. Spiegano come confrontare e concatenare stringhe usando funzioni come strcmp e strcat. I video mostrano anche come copiare le stringhe utilizzando la funzione strcpy.
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Array: i video introducono il concetto di array in C++. Trattano argomenti come la dichiarazione e l'inizializzazione di array, l'accesso agli elementi tramite puntatori e la stampa di array di caratteri.
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Allocazione dinamica della memoria e puntatori: questi video spiegano come viene gestita la memoria in C++ e come usare tecniche di allocazione dinamica della memoria per allocare memoria aggiuntiva per un programma. Coprono i concetti di puntatori, mappe di memoria e unità di gestione della memoria. I video illustrano anche come utilizzare in modo sicuro i puntatori, evitare arresti anomali e gestire più puntatori che puntano alla stessa posizione di memoria.
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Modelli di funzione e funzioni lambda: i video spiegano come creare funzioni generiche utilizzando i modelli di funzione in C++. Dimostrano come il compilatore può generare definizioni di funzione in base ai tipi di parametri passati. Inoltre, i video trattano le funzioni lambda, che sono funzioni anonime che possono essere chiamate senza dare loro un nome. Spiegano la sintassi e la specifica del tipo restituito per le funzioni lambda.
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Classi ed ereditarietà: questi video introducono il concetto di classi in C++ e spiegano come definire le variabili membro e le funzioni all'interno di una classe. Coprono argomenti come costruttori, distruttori, specificatori di accesso (protetti e privati) e l'uso di binding statico e dinamico per ottenere il polimorfismo. I video mostrano anche come creare e usare classi derivate basate su classi preesistenti usando l'ereditarietà.
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Debug e gestione degli errori: i video forniscono indicazioni sul debug dei programmi C++. Spiegano come impostare punti di interruzione, esaminare le variabili nell'ambito locale e gestire gli errori relativi a puntatori non inizializzati e perdite di memoria. I video trattano anche concetti come il sezionamento degli oggetti e l'override dei costruttori di classi di base.
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Interfacce e polimorfismo: alcuni video si concentrano su interfacce e polimorfismo in C++. Spiegano come utilizzare l'associazione dinamica, i riferimenti e la parola chiave override per ottenere un comportamento polimorfico nei programmi. I video illustrano anche l'identificatore finale, che può essere usato per contrassegnare un metodo virtuale come finale e impedire che venga sottoposto a override nelle classi derivate.
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Altri argomenti: gli argomenti aggiuntivi trattati includono i parametri predefiniti, l'interfaccia inseribile nel flusso per la stampa automatica del flusso di output e l'utilizzo di interfacce per creare codice più leggibile.
Il video fornisce istruzioni dettagliate, dimostrazioni e spiegazioni per aiutare i principianti a imparare la programmazione C++ dall'installazione e configurazione a concetti più avanzati come la programmazione orientata agli oggetti, la gestione della memoria e il polimorfismo. Il contenuto è adatto sia ai principianti che desiderano apprendere le basi della programmazione C++ sia ai programmatori esperti che desiderano aggiornare le proprie competenze o approfondire argomenti specifici.
Codice: https://github.com/rutura/The-C-20-Masterclass-Source-Code
Capitolo 1: Impostazione degli strumenti
- 00:04:32 Strumenti di sviluppo C++
- 00:11:06 Installazione di compilatori C++ su Windows
- 00:24:27 Installazione di VS Code su Windows
- 00:28:00 Configurazione di Visual Studio Code per C++ su Windows
- 00:57:27 Installazione di compilatori C++ su Linux
- 01:04:02 Installazione di Visual Studio Code su Linux
- 01:07:40 Configurazione di Visual Studio Code per C++ su Linux
- 01:22:45 Installazione di compilatori C++ su MacOS
- 01:28:07 Installazione di Visual Studio Code su MacOS
- 01:30:16 Configurazione di Visual Studio Code per C++ su MacOS
- 01:35:37 Compilatori online
Capitolo 2: Immergersi
- 01:43:01 Il tuo primo programma C++
- 01:55:56 Commenti
- 02:01:56 Errori e avvisi
- 02:13:12 Dichiarazioni E Funzioni
- 02:31:34 Ingresso Uscita
- 02:49:57 Modello di esecuzione del programma C++ e modello di memoria
- 02:56:42 C++ Core Language VS Standard Library VS STL
Capitolo 3: Variabili e tipi di dati
- 03:00:47 Variabili e tipi di dati Introduzione
- 03:05:05 Sistemi numerici
- 03:21:52 Interi
- 03:40:44 Modificatori interi
- 03:54:00 Numeri frazionari
- 04:16:39 Booleani
- 04:24:49 Caratteri e testo
- 04:32:05 Automatico
- 04:38:06 Compiti
- 04:45:42 Riepilogo variabili e tipi di dati
Capitolo 4: Operazioni sui dati
- 04:46:45 Operazioni sull'introduzione dei dati
- 04:47:31 Operazioni di base
- 04:58:01 Precedenza e associatività
- 05:12:06 Prefisso e suffisso + e -
- 05:23:22 Operatori composti
- 05:31:43 Operatori relazionali: cose a confronto
- 05:40:51 Operatori logici
- 05:56:09 Formattazione dell'output
- 06:33:26 Limiti numerici
- 06:41:10 Funzioni matematiche
- 06:54:23 Strani tipi integrali
- 06:59:41 Operazioni sui dati di riepilogo
Capitolo 5: Controllo del flusso
- 07:01:58 Controllo di flusso: introduzione alla programmazione condizionale
- 07:03:30 Dichiarazione If
- 07:20:49 Altrimenti se
- 07:28:46 Cambia
- 07:42:44 Operatore ternario
- 07:52:20 Controllo di flusso: riepilogo della programmazione condizionale Capitolo 6: Cicli
- 07:53:49 Loop Introduzione
- 07:55:20 Per Loop
- 08:25:20 Mentre Loop
- 08:36:54 Esegui il loop
- 08:47:08 Introduzione agli array
- 08:48:45 Dichiarazione e utilizzo di array
- 09:15:53 Dimensioni di un array
- 09:26:44 Matrici di caratteri
- 09:46:46 Limiti di una matrice
- 09:53:23 Introduzione ai puntatori
- 09:56:03 Dichiarare e usare puntatori
- 10:14:48 Puntatore a car
- 10:27:26 Mappa della memoria del programma
- 10:36:30 Allocazione dinamica della memoria
- 11:05:45 Puntatori penzolanti
- 11:24:15 Quando il nuovo fallisce
- 11:38:00 Sicurezza del puntatore nullo
- 11:45:18 Perdite di memoria
- 11:55:44 Array dinamici
- 12:11:04 Riferimenti Introduzione
- 12:11:58 Dichiarazione e utilizzo di riferimenti
- 12:22:28 Confronto tra riferimenti e puntatori
- 12:37:25 Riferimenti e cost
Capitolo 10: Manipolazione dei caratteri e stringhe
- 12:44:29 Manipolazione dei caratteri e introduzione alle stringhe
- 12:46:24 Manipolazione del personaggio
- 13:09:28 Manipolazione delle corde di Do
- 13:41:42 Concatenazione e copia di stringhe di do
- 14:01:19 Presentazione di std::string
- 14:03:38 Dichiarazione e utilizzo di std::string
- 14:12:47 Una regola di definizione
- 14:28:25 Funzioni di prima mano
- 15:00:50 Dichiarazione e definizione delle funzioni
- 15:15:30 Funzioni su più file - Rivisitazione del modello di compilazione
- 15:42:30 Passa per valore
- 15:50:30 Passa per puntatore
- 15:57:46 Passa per riferimento
Capitolo 12: Ottenere cose dalle funzioni
- 16:03:20 Tirare fuori le cose dalle funzioni Introduzione
- 16:03:58 Parametri di input e output
- 16:17:54 Ritorno dalle funzioni
Capitolo 13: Sovraccarico delle funzioni
- 16:49:00 Introduzione alle funzioni Lambda
- 16:49:38 Dichiarazione e utilizzo delle funzioni Lambda
- 17:20:25 Cattura liste
- 17:34:24 Cattura tutto nel contesto
Capitolo 15: Modelli di funzione
- 17:40:08 Introduzione ai modelli di funzione
- 17:41:45 Prova dei modelli di funzione
- 18:19:52 Deduzione del tipo di modello e argomenti espliciti
- 18:35:47 Parametri del tipo di modello per riferimento
- 18:48:55 Specializzazione modello
Capitolo 16: Concetti
- 19:04:31 Introduzione ai concetti
- 19:06:47 Concetti
- 19:25:32 Concetti: costruisci il tuo
- 19:42:45 Richiede la clausola: zoom avanti
- 19:59:53 Combinazioni logiche di concetti
- 20:09:39 Concetti e auto
Capitolo 17: Classi
- 20:15:40 Introduzione alle lezioni
- 20:16:33 La tua prima lezione di C++
- 20:38:03 Costruttori
- 20:53:35 Costruttori predefiniti
- 20:59:42 Setter e getter
- 21:10:06 Classe su più file
- 21:30:49 Gestione degli oggetti di classe tramite i puntatori
- 21:42:48 Distruttori
- 22:05:44 Ordine di chiamata costruttore e distruttore
- 22:11:03 Questo puntatore
- 22:33:33 Struttura
- 22:42:37 Dimensioni degli oggetti di classe
Capitolo 18: Ereditarietà
- 22:52:43 Introduzione all'eredità
- 22:55:59 Il tuo primo tentativo di eredità
- 23:21:10 Membri protetti
- 23:32:06 Identificatori di accesso alla classe base: zoom avanti
- 23:36:49 Identificatori di accesso alla classe base: una demo
- 24:07:42 Verso l'eredità privata
- 24:26:36 Membri resuscitati di nuovo nell'ambito
- 24:46:59 Costruttori Arg predefiniti con ereditarietà
- 24:57:37 Costruttori personalizzati con ereditarietà
- 25:26:56 Copia costruttori con ereditarietà
- 25:51:53 Ereditarietà dei costruttori di base
- 26:06:00 Ereditarietà con distruttori
- 26:12:20 Simboli riutilizzati nell'ereditarietà
Capitolo 19: Polimorfismo
- 26:21:03 Introduzione al polimorfismo
- 26:26:54 Associazione statica con ereditarietà
- 26:55:24 Polimorfismo (legame dinamico) con funzioni virtuali
- 27:14:31 Dimensioni di oggetti polimorfici e affettatura
- 27:26:37 Oggetti polimorfici archiviati in collezioni
- 27:45:42 Ignora
- 27:52:45 Sovraccaricare, scavalcare e nascondere
- 28:07:35 Ereditarietà e polimorfismo a diversi livelli
- 28:33:03 Ereditarietà e polimorfismo con membri statici
- 28:49:13 Finale
- 29:07:42 Funzioni virtuali con argomenti predefiniti
- 29:23:18 Distruttori virtuali
- 29:35:38 Dynamic_cast<>()
- 30:08:17 Non chiamare funzioni virtuali (polimorfiche) da costruttori e distruttori
- 30:24:45 Funzioni virtuali pure e classi astratte
- 30:43:37 Classi astratte come interfacce
- 2022.02.17
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Strutture di dati Corso da facile ad avanzato - Tutorial completo di un ingegnere di Google (parti 1-4)
Strutture di dati Corso da facile a avanzato - Tutorial completo di un ingegnere di Google
Breve riassunto:
00:00:00 - 01:00:00 L'istruttore spiega le strutture dati e la loro importanza nella creazione di algoritmi più veloci e potenti. L'esercitazione copre la notazione Big O e il modo in cui viene utilizzata per standardizzare la quantità di tempo e spazio richiesti da un algoritmo e vengono forniti esempi concreti per diverse complessità temporali. Il tutorial copre anche l'implementazione di array statici e dinamici, inclusi i loro vantaggi e svantaggi, e approfondisce la creazione e l'inserimento di nodi in elenchi collegati singolarmente e doppiamente. Infine, l'esercitazione fornisce un'introduzione alla struttura dei dati dello stack e ne spiega brevemente le operazioni principali.
01:00:00 - 02:00:00 Questa sezione del tutorial "Corso Strutture di dati da facile ad avanzato" fornisce una copertura completa di varie strutture di dati e delle loro funzionalità. Il tutorial guida il pubblico sui principi di funzionamento di stack e code, le loro implementazioni utilizzando matrici ed elenchi collegati e la loro importanza in diverse applicazioni, tra cui l'attraversamento di grafici e la gestione delle richieste del server. Il tutorial esplora anche le code di priorità e la loro implementazione utilizzando gli heap, chiarendo la differenza tra le code di priorità e gli heap, nonché i tipi di heap. L'esercitazione termina fornendo una dimostrazione dettagliata di come aggiungere e rimuovere elementi da un heap binario.
02:00:00 - 03:00:00 L'ingegnere di Google presenta un tutorial completo sulle strutture di dati, spiegando come rimuovere i nodi da una struttura dati heap binaria, come mantenere l'heap invariante in una coda di priorità e come nuotare e nodi sink in una struttura dati heap binaria. Il video copre anche la struttura dati union find, che viene utilizzata per tenere traccia di elementi divisi in insiemi disgiunti e per unire due gruppi insieme, con un esempio sui magneti per illustrare come funziona la struttura dati. Inoltre, viene spiegato l'algoritmo di Kruskal per trovare un albero di copertura minimo in un grafico e viene introdotto il concetto di compressione del percorso per rendere più efficiente la struttura dei dati di union find.
03:00:00 - 04:00:00 Questo tutorial copre varie strutture dati, a partire dalla struttura dati union-find e dai suoi metodi, tra cui find, connected, parent, size e unify. L'esercitazione passa quindi agli alberi, incluse le definizioni per alberi, alberi con radici, alberi binari e alberi di ricerca binari. Il video fornisce esempi di inserimento e rimozione di nodi da alberi di ricerca binari, nonché diversi algoritmi di attraversamento, tra cui pre-ordine, in-ordine, post-ordine e ordine di livello, e spiega come implementare questi costrutti in Python e Java. Inoltre, il video introduce le tabelle hash e discute l'importanza delle funzioni hash e dei comuni metodi di risoluzione delle collisioni.
04:00:00 - 05:00:00 La sezione tratta vari aspetti delle tabelle hash e della loro implementazione. Discute l'importanza delle funzioni hash, che mappano le chiavi ai valori, e come gestire le collisioni hash usando tecniche come il concatenamento separato e l'indirizzamento aperto. Il tutorial copre anche i metodi per l'inserimento, la rimozione e la ricerca di voci nelle tabelle hash, nonché il ridimensionamento e la gestione dei fattori di carico. Il relatore sottolinea l'importanza di scegliere una funzione di sondaggio e una dimensione del tavolo appropriate per evitare loop infiniti e problemi di prestazioni. Nel corso del tutorial vengono utilizzati esempi pratici per illustrare i concetti.
05:00:00 - 06:00:00 Questa sezione fornisce una panoramica completa delle tabelle hash, del doppio hashing e del sondaggio quadratico nella risoluzione delle collisioni. Il video copre i concetti di ridimensionamento e crescita di una tabella hash, gestione delle collisioni e dell'eliminazione e implementazione delle tabelle hash utilizzando il sondaggio quadratico. Il video introduce anche l'albero di Fenwick, una struttura dati che supporta query di intervallo e aggiornamenti di punti in tempo logaritmico con tempo di costruzione lineare. Il video fornisce una spiegazione dettagliata di come eseguire somme di prefissi e query di intervallo utilizzando l'albero di Fenwick.
06:00:00 - 07:00:00 Il video tutorial copre vari argomenti, tra cui il concetto di un albero di Fenwick per query rapide di intervalli e aggiornamenti di punti, l'utilizzo di array di suffissi e array LCP per trovare sottostringhe univoche e sottostringhe comuni più lunghe e risolvere il problema di sottostringa comune più lungo utilizzando una tecnica di finestra scorrevole. Il tutorial spiega anche come trovare in modo efficiente la sottostringa ripetuta più lunga utilizzando l'array LCP ed esplora le proprietà e l'importanza degli alberi di ricerca binari bilanciati, in particolare gli alberi AVL, e come possono essere mantenuti bilanciati utilizzando le rotazioni degli alberi. Il video fornisce spiegazioni dettagliate, esempi e codice sorgente in Java disponibile su GitHub.
Parte 1
- 00:00:00 Il relatore introduce il concetto di strutture di dati come un modo per organizzare i dati in modo efficiente e come sono essenziali per creare algoritmi più veloci e potenti. Il relatore parla dell'importanza di capire come e quando utilizzare la struttura di dati appropriata per l'attività da svolgere e di come le strutture di dati possono rendere il codice più pulito e più facile da capire. Viene anche spiegato il concetto di tipo di dati astratto insieme a esempi di come un tipo di dati astratto fornisce solo l'interfaccia e non i dettagli specifici su come la struttura dei dati dovrebbe essere implementata. Inoltre, il video tocca brevemente la complessità computazionale per comprendere le prestazioni delle strutture dati.
- 00:05:00 Il concetto di notazione Big O viene introdotto come un modo per standardizzare la quantità di tempo e spazio necessari per l'esecuzione di un algoritmo in base alla peggiore disposizione possibile dell'input. Big O si preoccupa solo di cosa succede quando gli input diventano veramente grandi e rimuove i valori costanti aggiunti alla notazione big O. Viene anche introdotto il concetto di funzione f, e si afferma che Big O di f di n è solo n cubo, che è il termine più grande e dominante in quella funzione.
- 00:10:00 L'ingegnere di Google fornisce esempi concreti di come viene utilizzata la notazione Big O. Gli esempi sono classificati in base alle loro complessità temporali: tempo costante, tempo lineare, tempo quadratico, tempo logaritmico. Fornisce inoltre una suddivisione dettagliata di come si ottiene una complessità temporale logaritmica utilizzando l'esempio della ricerca binaria. Inoltre, dimostra come calcolare la complessità temporale di un algoritmo più complicato e spiega la regola per determinare la complessità di un algoritmo.
- 00:15:00 Il relatore discute l'analisi della complessità di un ciclo annidato con un ciclo esterno e un ciclo interno. Il ciclo interno ha una quantità di lavoro costante e il ciclo esterno ha una quantità di lavoro variabile. Il grande O della funzione è O(n^4) poiché n^3 è il termine dominante. L'oratore introduce quindi gli array statici, che sono un contenitore di lunghezza fissa contenente elementi indicizzabili che sono blocchi contigui di memoria. Gli array statici vengono utilizzati ovunque, dalla memorizzazione temporanea di oggetti alla memorizzazione di informazioni da un flusso di input o output. Il relatore delinea la struttura di base di un array, le operazioni comuni che possono essere eseguite su di essi e la loro analisi di complessità.
- 00:20:00 L'istruttore discute l'uso degli array nella programmazione, anche come soluzione alternativa per i linguaggi che consentono un solo valore di ritorno e nella programmazione dinamica. Spiega che gli array hanno un tempo di accesso costante a causa della loro proprietà indicizzabile, ma la ricerca può richiedere fino al tempo lineare nello scenario peggiore. L'inserimento, l'aggiunta e l'eliminazione da un array statico non sono fattibili, ma con un array dinamico, il ridimensionamento dell'array interno per l'accodamento risulta in un'operazione di tempo rara ma costante. Infine, osserva che gli elementi possono essere ripetuti utilizzando un ciclo for-each e che l'indicizzazione dell'array in informatica inizia da zero, il che può creare confusione per alcuni principianti.
- 00:25:00 Il video discute il concetto di indicizzazione negli array, dove una parentesi quadra denota l'indicizzazione, e come gli array dinamici possono crescere e ridursi secondo necessità, consentendo operazioni di acquisizione di set simili a quelle degli array statici. Per implementare un array dinamico, viene utilizzato un array statico e, quando la capacità viene superata, la dimensione dell'array viene raddoppiata e tutti gli elementi vengono copiati nel nuovo array statico. Il video mostra anche il codice sorgente per la classe array, che supporta i generici di tipo T e dispone di variabili di istanza per l'array statico interno, la lunghezza e la capacità.
- 00:30:00 L'istruttore passa attraverso l'implementazione di diversi metodi per un array dinamico, inclusi size, inset, clear, add, remove, index of, contains e toString. Il metodo add comporta il ridimensionamento dell'array raddoppiandone le dimensioni quando viene raggiunta la capacità e il metodo remove utilizza due indici per copiare tutti gli elementi dell'array tranne l'indice di rimozione. L'istruttore dimostra anche come creare un iteratore per l'array dinamico e parla dei vantaggi dell'utilizzo di un iteratore per iterare sugli elementi di un array. Nel complesso, il tutorial fornisce un'introduzione semplice ma completa all'implementazione di array dinamici.
- 00:35:00 L'istruttore fornisce un'introduzione agli elenchi collegati singolarmente e doppiamente, spiegando che si tratta di un elenco sequenziale di nodi che contengono dati e puntano ad altri nodi contenenti dati. Gli elenchi collegati vengono utilizzati nell'implementazione di elenchi, pile e code, nonché elenchi circolari, concatenamento separato di tabelle hash e per elenchi e grafici di adiacenza. L'istruttore copre anche una terminologia utile per la creazione di elenchi collegati. Inoltre, vengono discussi i vantaggi e gli svantaggi degli elenchi collegati singolarmente e doppiamente, con gli elenchi collegati singolarmente che sono più efficienti in termini di memoria ma privi della capacità di accedere agli elementi precedenti, mentre gli elenchi doppiamente collegati possono essere attraversati all'indietro e consentono una facile rimozione di un nodo.
- 00:40:00 L'istruttore spiega i dettagli di implementazione della creazione e dell'inserimento di nodi in un elenco collegato singolarmente e in un elenco doppiamente collegato. Per inserire un nodo in una lista concatenata singolarmente, viene creato un nuovo puntatore, e il puntatore traslatore viene avanzato nella posizione desiderata, dopodiché il nuovo nodo viene creato e collegato agli altri nodi. D'altra parte, una lista doppiamente collegata ha sia puntatori successivi che precedenti, e quando si inserisce un nuovo nodo, entrambi i puntatori dei nodi adiacenti e del nuovo nodo devono essere aggiornati. La rimozione di un nodo da un elenco collegato singolarmente implica l'utilizzo di due puntatori per avanzare e rimuovere il nodo desiderato, quindi la deallocazione della sua memoria in un secondo momento.
- 00:45:00 L'oratore spiega come rimuovere i nodi da un elenco doppiamente collegato, che è più facile che rimuovere i nodi da un elenco collegato singolarmente poiché non dobbiamo mantenere manualmente i riferimenti all'ultimo nodo. Il relatore mostra un'implementazione in Java e discute la complessità di varie operazioni nelle liste collegate, come la ricerca e la rimozione di elementi dalla testa o dalla coda. Mentre la ricerca in un elenco collegato è lineare nel peggiore dei casi, l'inserimento in testa o la rimozione della testa è un tempo costante. La rimozione dalla coda richiede tempo lineare in un elenco con collegamenti singoli, ma non in un elenco con collegamenti doppi perché ha un riferimento al nodo precedente.
- 00:50:00 In questa sezione del video, il presentatore spiega l'implementazione di un elenco doppiamente collegato con metodi per cancellare l'elenco, ottenere dimensioni e controllare se vuoto e aggiungere nodi all'inizio e alla fine dell'elenco. Spiega anche come sbirciare il primo o l'ultimo elemento dell'elenco, rimuovere il primo o l'ultimo elemento e rimuovere un nodo arbitrario al centro dell'elenco. Il relatore sottolinea l'importanza di deallocare correttamente la memoria e imposta la classe del nodo come privata per impedire agli utenti di accedervi direttamente.
- 00:55:00 In questa sezione del video, il tutor spiega come rimuovere un nodo di un particolare indice da una lista collegata, anche se i nodi non sono esplicitamente indicizzati. Il metodo Remove supporta la rimozione di un valore arbitrario dall'elenco collegato e la ricerca di valori Null. Il tutor spiega anche l'indice del metodo per ottenere l'indice di un oggetto all'interno di un elenco collegato e il metodo iteratore. Infine, il tutor introduce la struttura dei dati dello stack e fornisce brevemente una panoramica delle sue operazioni primarie, push e pop. Il tutor sottolinea inoltre che i prossimi video della serie riguarderanno l'implementazione dello stack, i problemi risolti utilizzando gli stack e la complessità temporale associata alle operazioni dello stack.
Parte 2
- 01:00:00 Il video illustra come funziona una struttura di dati stack e i suoi vari usi nella programmazione. Il video fornisce un esempio dettagliato di come le operazioni vengono aggiunte e rimosse da uno stack e spiega come gli stack vengono utilizzati negli editor di testo, nei compilatori e nel supporto della ricorsione. Inoltre, il video evidenzia come utilizzare uno stack per eseguire una ricerca in profondità su un grafico e presenta un interessante problema di esempio su come determinare se una sequenza di parentesi è valida o meno utilizzando uno stack. Infine, il video include un'analisi della complessità degli stack e di come funzionano come elenco collegato.
- 01:05:00 L'ingegnere di Google dimostra come verificare se una sequenza di parentesi è valida utilizzando una struttura di dati stack. Esamina l'algoritmo passo dopo passo, spingendo le parentesi sinistre nello stack e facendole saltare quando incontra parentesi quadre, e controlla se corrispondono. Spiega anche come il gioco della Torre di Hanoi possa essere correlato alle pile, poiché ogni piolo rappresenta una pila e i dischi rappresentano elementi che possono essere spostati solo in determinate condizioni. Infine, discute su come implementare gli stack utilizzando array o elenchi collegati.
- 01:10:00 Impariamo a creare uno stack utilizzando un elenco collegato singolarmente ea estrarre elementi dallo stack in una semplice implementazione di una struttura di dati dello stack nel linguaggio di programmazione Java. Lo stack viene creato puntando la testa su un nodo nullo, il che significa che lo stack è vuoto. I nuovi elementi vengono inseriti prima della testa e gli elementi di popping vengono eseguiti spostando il puntatore della testa sul nodo successivo e deallocando l'ultimo nodo. Le perdite di memoria nelle strutture di dati possono causare problemi, quindi è importante fare attenzione a queste in tutte le strutture di dati e correggerle quando necessario.
- 01:15:00 L'istruttore discute le code, una struttura di dati lineare utilizzata per modellare una coda del mondo reale con due operazioni principali: accodamento e rimozione dalla coda. La parte anteriore e quella posteriore della coda vengono utilizzate rispettivamente per inserire e rimuovere elementi. L'istruttore spiega anche le varie terminologie che circondano le code, con l'accodamento a volte indicato come aggiunta e l'eliminazione dalla coda come polling o rimozione dalla parte anteriore della coda. Un classico esempio di coda è una fila al cinema o al ristorante, e le code possono essere utili per tenere traccia degli x elementi più recenti in una sequenza.
- 01:20:00 Il video spiega come vengono utilizzate le code per gestire le richieste del server e per condurre una ricerca in ampiezza su un grafico. Viene introdotto il concetto di accodamento delle richieste, in cui un server inattivo può gestire solo un certo numero di richieste alla volta e tutte le richieste in eccesso vengono messe in coda. Il video copre anche le basi della ricerca in ampiezza, in cui i nodi di un grafo vengono visitati in ordine di distanza da un nodo iniziale. Il video si conclude spiegando l'implementazione degli elementi n-queuing e dequeuing utilizzando una struttura di dati della coda.
- 01:25:00 Il tutorial approfondisce le code e spiega come il tipo di dati astratto della coda può essere implementato utilizzando matrici o diversi tipi di elenchi collegati: elenchi collegati singolarmente ed elenchi doppiamente collegati. L'esercitazione fornisce un esempio di come può funzionare l'implementazione dell'elenco collegato singolarmente di una coda e discute anche l'implementazione di vari metodi di coda come peak, poll e offer utilizzando il linguaggio di programmazione Java. Il tutorial condivide anche un collegamento al codice sorgente dell'implementazione della coda su github.com.
- 01:30:00 In questa sezione del tutorial, l'ingegnere di Google spiega il concetto e l'implementazione delle strutture dati, in particolare le code e le code prioritarie. Discute di come una coda di priorità funzioni in modo simile a una normale coda con l'unica differenza che ogni elemento ha una certa priorità e gli elementi con una priorità più alta escono per primi dalla coda. Sottolinea inoltre che le code prioritarie supportano solo elementi comparabili, il che significa che i dati che inseriamo nella coda prioritaria devono essere ordinati. Inoltre, fornisce un esempio per spiegare le operazioni di polling e aggiunta di elementi in una coda di priorità. Nelle sezioni successive del tutorial, entrerà più in dettaglio sulle operazioni comuni eseguite sulle code con priorità, trasformando le code con priorità minima in code con priorità massima, l'analisi della complessità e le modalità di implementazione delle code con priorità.
- 01:35:00 L'ingegnere di Google spiega come vengono implementate le code di priorità utilizzando gli heap. Un heap è una struttura di dati basata su albero che soddisfa l'invariante dell'heap, il che significa che il valore del nodo padre è sempre maggiore o uguale al valore del nodo figlio per tutti i nodi, risultando in due tipi di heap: Max heap e min cumuli. Gli heap sono importanti in quanto formano la struttura dati sottostante canonica per le code di priorità. L'ingegnere di Google mostra quindi esempi di strutture e chiede al pubblico se sono heap o meno, dimostrando che tutti gli heap devono essere alberi e soddisfare l'invariante dell'heap.
- 01:40:00 Viene discussa l'importanza delle code di priorità in algoritmi come l'algoritmo del percorso più breve di Dijkstra e la codifica di Huffman. Le code di priorità sono utili in situazioni in cui è necessario recuperare dinamicamente il successivo elemento migliore o peggiore. L'obiettivo principale è sulle code di priorità implementate come heap binari e sulle operazioni, tra cui l'aggiunta di un elemento, la rimozione di un elemento, il controllo del contenimento e la modifica delle code con priorità minima in code con priorità massima. Le tabelle hash possono essere utilizzate per migliorare la complessità del tempo di rimozione in modo che sia logaritmica, mentre per il metodo ingenuo viene eseguita una scansione lineare per tutti gli elementi. La sezione si conclude con un hack per convertire le code con priorità minima in code con priorità massima.
- 01:45:00 L'ingegnere di Google spiega come utilizzare la negazione come un modo semplice per implementare gli heap inversi nelle code prioritarie. Fornisce esempi di manipolazione sia numerica che di stringa utilizzando una coda di priorità minima con il comparatore lessicografico standard e un comparatore negato. L'ingegnere introduce anche il concetto di heap binari e come aggiungervi elementi.
- 01:50:00 L'istruttore spiega la terminologia ei concetti importanti necessari per comprendere come aggiungere elementi in modo efficace a una coda di priorità utilizzando un heap binario. Chiarisce che una coda prioritaria non è un heap ma un tipo di dati astratto che definisce il comportamento che dovrebbe avere una coda prioritaria e che gli heap sono solo la struttura dei dati che ci consente effettivamente di implementare tale comportamento. Discute anche i tipi di heap, inclusi gli heap binari, e spiega la proprietà completa dell'albero binario e come rappresentare un heap binario utilizzando un costrutto di matrice.
- 01:55:00 L'ingegnere di Google spiega come aggiungere nodi a un heap binario e mantenere l'heap invariante utilizzando una tecnica per accedere facilmente ai nodi figlio e padre di un nodo. Illustrano con l'esempio dell'inserimento di valori in un min heap e dimostrano come gonfiare i nodi per soddisfare l'invariante dell'heap. Nella sezione successiva, l'ingegnere copre la rimozione di elementi da un heap binario e sottolinea l'importanza di rimuovere il valore radice, che è il nodo di interesse con la priorità più alta.
Parte 3
- 02:00:00 L'ingegnere di Google spiega il processo di rimozione dei nodi da una struttura dati heap binaria utilizzando il metodo pull. Il pull viene eseguito in due casi, quando si rimuove il nodo radice e quando si rimuove un nodo specifico. Quando si rimuove il nodo radice, il nodo viene scambiato con l'ultimo nodo nell'array e l'invariante dell'heap viene garantito tramite il bubbling down. Quando si rimuove un nodo specifico, il nodo viene cercato in modo lineare, scambiato con l'ultimo nodo nell'heap e quindi l'invariante dell'heap viene garantito attraverso il gorgoglio verso l'alto o verso il basso a seconda del valore del nodo scambiato. L'ingegnere conclude che il pull richiede tempo logaritmico per il nodo radice e tempo lineare per un nodo specifico.
- 02:05:00 In questa sezione del tutorial, l'ingegnere di Google spiega come rimuovere i nodi in un heap con una maggiore complessità temporale utilizzando una tabella hash. Invece di eseguire una scansione lineare per trovare l'indice del nodo da rimuovere, ogni nodo viene mappato all'indice in cui si trova. Quando vogliamo rimuovere un particolare nodo, cerchiamo semplicemente il suo indice per iniziare a farlo. Il video spiega anche come affrontare il problema dei valori multipli nell'heap e come tenere traccia delle posizioni dei valori nell'albero. L'ingegnere spiega che fintanto che soddisfiamo l'invariante dell'heap, non importa quale nodo rimuoviamo. Il tutorial include esempi di aggiunta, estrazione e rimozione di elementi con il nuovo schema proposto.
- 02:10:00 Il relatore spiega come inserire, rimuovere e mantenere l'heap invariante in una coda di priorità utilizzando una struttura dati heap. Quindi si tuffa nel codice sorgente ed evidenzia alcune importanti variabili di istanza e costruttori necessari per implementare la coda di priorità. Spiega che gli elementi consentiti nella coda di priorità devono implementare l'interfaccia comparabile e che la registrazione e le rimozioni possono essere tracciate utilizzando una mappa che associa un elemento a un insieme di numeri interi che rappresentano le posizioni dell'elemento nell'heap.
- 02:15:00 In questa sezione del tutorial, l'ingegnere di Google discute diversi modi per creare una coda prioritaria, tra cui la creazione di una coda inizialmente vuota con una capacità impostata, la creazione di una coda con una capacità iniziale definita e la costruzione di una coda in linea time utilizzando l'operazione heapify. L'ingegnere esamina anche alcuni semplici metodi di una coda prioritaria, inclusi vuoto, chiaro, dimensione, peek, poll e contiene. Viene discusso anche il metodo add, con dettagli su come aggiungere elementi alla coda e l'importanza di tenere traccia degli elementi in una mappa. La funzione di nuoto viene inoltre evidenziata come passaggio necessario dopo aver aggiunto un elemento alla fine dell'elenco.
- 02:20:00 In questa sezione del video, l'ingegnere di Google spiega i metodi per nuotare e affondare i nodi in una struttura di dati heap binaria. Il metodo di nuoto prevede lo scambio di nodi con il suo genitore e lo spostamento verso l'alto finché il nodo non si trova nella posizione corretta in base al suo valore. Il metodo di affondamento è simile ma comporta il confronto del nodo con i suoi nodi figlio e lo scambio con quello più piccolo finché non raggiunge la posizione corretta. L'ingegnere spiega anche i metodi swap, remove e remove add implementati nell'heap binario. Il metodo remove add prevede lo scambio del nodo rimosso con l'ultimo elemento nell'heap e l'affondamento o il nuoto del nuovo nodo nella posizione appropriata.
- 02:25:00 In questa sezione del tutorial, l'istruttore spiega come rimuovere un nodo da una struttura di dati dell'heap e garantire che l'integrità minima dell'heap venga mantenuta utilizzando un metodo per affondare o nuotare i nodi a seconda che lo scambio influisca sull'heap ordine. La sezione introduce anche la struttura dati union find e le sue due operazioni principali, find e union, che vengono utilizzate rispettivamente per tenere traccia di elementi divisi in insiemi disgiunti e per unire due gruppi.
- 02:30:00 Il relatore usa l'esempio dei magneti per spiegare come funziona la struttura dati union find. L'unione trova unisce in modo efficiente elementi o gruppi di elementi, assegnando loro un colore arbitrario. La struttura dei dati union find viene utilizzata in vari algoritmi, come l'algoritmo dell'albero di copertura minimo e la percolazione della griglia. Il ritrovamento dell'unione ha un'eccellente complessità e la sua costruzione è in tempo lineare, mentre la sua funzione di conteggio dei componenti può determinare il numero di componenti in un tempo costante, rendendolo un'ottima struttura di dati da avere intorno.
- 02:35:00 In questa sezione del tutorial, l'ingegnere di Google spiega l'algoritmo di Kruskal per trovare un albero di copertura minimo in un grafico. L'algoritmo prevede l'ordinamento dei bordi in base al peso del bordo ascendente e quindi l'unificazione dei nodi che non appartengono allo stesso gruppo, fino a quando tutti i vertici non vengono unificati in un unico gruppo. La struttura dei dati union find viene utilizzata per unire in modo efficiente i gruppi e prevenire i cicli. L'ingegnere fornisce un grafico di esempio e segue i passaggi dell'algoritmo per illustrare come funziona.
- 02:40:00 Il tutorial spiega la struttura dati union find e come funziona internamente. Il primo passaggio consiste nel creare una mappatura tra gli oggetti e gli interi nell'intervallo da zero a N non inclusi, dove N è il numero di elementi. Quindi viene costruito un array e ogni indice ha un oggetto associato, che viene eseguito tramite la mappatura. Il valore nella posizione dell'array è inizialmente l'indice in cui si trova e ogni nodo è un nodo radice mappato su se stesso. Man mano che vengono eseguite le istruzioni per unificare gli oggetti in gruppi, i valori nell'array sono cambiati per essere mappati ad altri oggetti. I componenti più piccoli vengono uniti in quelli più grandi e i nodi radice vengono utilizzati per unificare i gruppi.
- 02:45:00 L'oratore parla di come unire gli elementi in diversi gruppi usando la struttura dati union find. Trovando e seguendo i nodi padre del nodo radice di ciascun componente, possiamo determinare a quale componente appartiene un elemento. Per unificare due componenti, facciamo in modo che uno dei nodi radice punti a diventare il genitore dell'altra radice. Il numero di componenti è uguale al numero di nodi radice rimanenti e il numero di nodi radice diminuisce solo quando unifichiamo i componenti. Il relatore osserva inoltre che l'implementazione di questa struttura attualmente non ha una complessità temporale ammortizzata senza l'uso della compressione del percorso, un'ottimizzazione che verrà discussa nel prossimo video.
- 02:50:00 Viene introdotto il concetto di compressione del percorso per mostrare come rende più efficiente l'unione trova la struttura dei dati. La compressione del percorso implica la compressione di tutti i nodi lungo il percorso verso il nodo radice, consentendo così una ricerca temporale costante del nodo radice per ogni dato componente. L'esempio dell'unificazione dei gruppi con e senza compressione del percorso viene fornito per confrontare e contrastare i due metodi, dimostrando l'efficienza ottenuta attraverso la compressione del percorso.
- 02:55:00 L'istruttore spiega come la compressione del percorso e la ricerca dell'unione lavorino insieme per creare una struttura dati efficiente. Dimostra come la compressione del percorso comprime dinamicamente i percorsi lungo il percorso fino a raggiungere uno stato finale. Il codice union find è presentato nel video, con spiegazioni sull'uso degli array per l'indicizzazione e il monitoraggio delle relazioni genitore-figlio. Inoltre, il codice include metodi per verificare la presenza del nodo radice e comprimere il percorso verso di esso. L'istruttore sottolinea l'importanza di guardare altri video su union find per acquisire una piena comprensione dell'argomento.
Parte 4
- 03:00:00 L'istruttore introduce una struttura dati union-find ei suoi metodi, tra cui find, connected, parent, size e unify. Dimostra come i nodi radice della struttura contengono la dimensione di ciascun componente connesso e il metodo unify unisce gruppi più piccoli in gruppi più grandi. Passando agli alberi, l'istruttore fornisce una breve panoramica degli alberi come grafi non orientati e introduce gli alberi binari e gli alberi binari di ricerca. Promette di spiegare come inserire e rimuovere nodi negli alberi di ricerca binari, attraversamenti di alberi e come possono essere applicati agli alberi generali nei tutorial successivi.
- 03:05:00 Viene introdotto il concetto di alberi, con molteplici definizioni fornite. Un albero può essere definito come un grafo non orientato connesso e aciclico, come un grafo con n nodi e n-1 spigoli, o come un grafo in cui esiste un solo percorso tra due vertici. Viene introdotto anche un albero radicato, in cui qualsiasi nodo può diventare la radice e vengono definiti i nodi figlio e padre. Il genitore del nodo radice è se stesso e i nodi foglia sono definiti come nodi senza figli. Viene introdotto anche il concetto di sottoalbero, indicato da triangoli all'interno di un albero. Inoltre, la definizione di albero binario è spiegata come un albero in cui ogni nodo ha al massimo due figli.
- 03:10:00 Il video copre gli alberi binari di ricerca, che sono alberi binari che soddisfano l'invariante dell'albero binario di ricerca. Ciò significa che il sottoalbero di sinistra ha sempre valori più piccoli del nodo corrente e il sottoalbero di destra ha valori più grandi. Il video presenta vari esempi di alberi di ricerca binari e sfida gli spettatori a determinare se soddisfano l'invariante. Gli alberi di ricerca binari sono utili in molte implementazioni di tipi di dati astratti e vengono utilizzati negli alberi di ricerca binari bilanciati e negli alberi di sintassi. Hanno anche una complessità temporale logaritmica nel caso medio per operazioni come l'inserimento e la ricerca su dati casuali.
- 03:15:00 In questa sezione del tutorial, l'ingegnere di Google discute gli alberi di ricerca binari e come inserire elementi in essi. Gli alberi di ricerca binari hanno in media un comportamento logaritmico, il che li rende facili da implementare ed efficienti nella maggior parte dei casi. Tuttavia, nel peggiore dei casi, un albero binario può diventare una struttura dati lineare, il che non è l'ideale. Per inserire un elemento in un albero di ricerca binario, l'elemento deve essere confrontabile e può verificarsi uno dei quattro casi seguenti: ricorsione lungo il sottoalbero sinistro, ricorsione lungo il sottoalbero destro, gestione di valori duplicati o inserimento di un nuovo nodo. Infine, l'ingegnere dimostra l'inserimento di valori in un albero di ricerca binario utilizzando animazioni.
- 03:20:00 L'ingegnere di Google spiega lo scenario peggiore quando si inseriscono valori in un albero di ricerca binario, che lo fa diventare una struttura lineare. Questo comportamento è indesiderabile perché rallenta operazioni come la ricerca di nodi o l'eliminazione di valori. L'ingegnere spiega quindi come rimuovere elementi da un albero di ricerca binario in due passaggi: prima trovare il nodo da rimuovere e quindi sostituirlo con il suo successore per mantenere invariato l'albero di ricerca binario. Il video fornisce un esempio di come cercare valori in un albero di ricerca binario per aiutare a comprendere il processo.
- 03:25:00 L'ingegnere di Google spiega i quattro casi della fase Rimuovi quando si ha a che fare con un albero di ricerca binario. Il primo caso è quando il nodo da rimuovere è un nodo foglia, il secondo e il terzo caso si verificano quando c'è solo un sottoalbero a sinistra oa destra. Il quarto caso si verifica quando il nodo ha sia un sottoalbero sinistro che uno destro e la domanda è in quale sottoalbero sarà il successore del nodo? La risposta è che il successore può essere il valore più grande nel sottoalbero di sinistra o il valore più piccolo nel sottoalbero di destra e possono esserci due possibili successori.
- 03:30:00 In questa sezione del corso, l'istruttore spiega come rimuovere i nodi dagli alberi di ricerca binari utilizzando il concetto di nodo successore. Il successore è il nodo più piccolo nel sottoalbero di destra o il nodo più grande nel sottoalbero di sinistra. L'istruttore dimostra la rimozione dei nodi attraverso diversi esempi, sottolineando l'importanza di riequilibrare l'albero dopo la rimozione. La sezione si conclude con una panoramica dei diversi attraversamenti di alberi, tra cui pre-ordine, in-ordine, post-ordine e ordine di livello.
- 03:35:00 L'istruttore spiega i concetti di attraversamento pre-ordine, in-ordine e post-ordine negli alberi binari. Spiega che il preordine stampa il valore del nodo corrente seguito dai suoi sottoalberi sinistro e destro, quindi fornisce un esempio di come funziona l'attraversamento del preordine in un albero binario, mantenendo uno stack di chiamate per tenere traccia di quali nodi vengono visitati. Allo stesso modo, spiega come funziona l'attraversamento in ordine, che implica l'attraversamento del sottoalbero sinistro, la stampa del valore e quindi l'attraversamento del sottoalbero destro. L'istruttore utilizza un albero di ricerca binario come esempio ed evidenzia l'ordine in cui i nodi vengono visitati e stampati durante l'attraversamento.
- 03:40:00 Il tutorial discute diversi algoritmi di attraversamento per alberi binari. Innanzitutto, l'attraversamento in ordine, che stampa i valori dei nodi in ordine crescente. Successivamente, il post order traversal, che attraversa il sottoalbero sinistro, quindi il sottoalbero destro e solo dopo che entrambi sono stati attraversati, stampa il valore del nodo. Il tutorial prosegue spiegando la ricerca in ampiezza e come può essere utilizzata per l'attraversamento dell'ordine di livello, che stampa i nodi un livello alla volta. Una coda viene utilizzata per tenere traccia dei nodi da esplorare e i nodi vengono aggiunti alla coda man mano che i loro nodi padre vengono visitati.
- 03:45:00 In questa sezione del video, l'istruttore spiega come eseguire una ricerca in ampiezza utilizzando una struttura di dati della coda. Dimostra il processo di esplorazione dei nodi e di aggiunta dei relativi figli alla coda in base al loro ordine. Sottolinea l'importanza di utilizzare una coda invece di uno stack quando si esegue l'attraversamento dell'ordine di livello. Il video sposta quindi l'attenzione sull'implementazione di un albero di ricerca binario in Java, con l'istruttore che spiega la struttura della classe, le variabili di istanza e i metodi utilizzati per aggiungere elementi all'albero. Sottolinea inoltre l'importanza di scegliere un tipo comparabile quando si lavora con alberi di ricerca binari.
- 03:50:00 L'istruttore spiega il processo di rimozione dei nodi da un albero di ricerca binario. Iniziano discutendo il metodo pubblico per rimuovere i nodi e spiegando che rimuoveranno il nodo solo se esiste all'interno dell'albero, che viene controllato per primo. Quindi, approfondiscono il metodo ricorsivo utilizzato per rimuovere il nodo, che implica trovare il nodo da rimuovere e quindi rimuoverlo effettivamente in base al fatto che abbia sottoalberi sinistro e/o destro. L'istruttore spiega tre diversi casi di rimozione, che coinvolgono un sottoalbero sinistro o destro, o entrambi i sottoalberi sinistro e destro. Forniscono anche metodi di supporto per attraversare l'albero per trovare il nodo successore.
- 03:55:00 L'ingegnere di Google spiega come implementare un albero di ricerca binario in Python, compreso l'inserimento di un nuovo nodo, la ricerca di un elemento specifico e il calcolo dell'altezza dell'albero. Mostra anche come implementare gli attraversamenti di alberi binari in modo iterativo usando un metodo personalizzato chiamato "traverse", che accetta un ordine di attraversamento di alberi come input e restituisce un iteratore per quell'ordine. Successivamente, introduce le tabelle hash e discute l'importanza delle funzioni hash, nonché i popolari metodi di risoluzione delle collisioni come il concatenamento separato e l'indirizzamento aperto.
- 2019.09.19
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Strutture di dati Corso da facile ad avanzato - Tutorial completo di un ingegnere di Google (parti 5-8)
Strutture di dati Corso da facile a avanzato - Tutorial completo di un ingegnere di Google
Parte 5
- 04:00:00 L'istruttore introduce il concetto di tabelle hash e la sua implementazione utilizzando tecniche di hashing. Le tabelle hash vengono utilizzate per costruire una mappatura da chiavi a valori, in cui ogni chiave è univoca ed è associata a un valore. Per mappare le chiavi ai valori, viene utilizzata una funzione hash, che mappa le chiavi a un numero intero in un intervallo fisso. L'istruttore mostra come definire funzioni hash per oggetti arbitrari, come stringhe, utilizzando i valori ASCII dei caratteri nella stringa. Le tabelle hash vengono spesso utilizzate per tenere traccia delle frequenze dei valori e costruire mappature tra coppie chiave-valore, a condizione che le chiavi siano hash. La sezione termina con una mini sfida per definire una funzione hash per un database di persone con tre campi.
- 04:05:00 L'istruttore discute le funzioni hash e le loro proprietà. La funzione hash è definita arbitrariamente e può avere un numero infinito di possibilità. L'istruttore sottolinea che le funzioni hash devono essere deterministiche per evitare di rovinare la tabella hash. L'uniformità delle funzioni hash è importante anche per ridurre al minimo le collisioni hash che si verificano quando due oggetti hanno lo stesso valore. L'istruttore illustra anche come i valori hash possono velocizzare i confronti tra oggetti e prosegue spiegando che sofisticate funzioni hash come funzioni hash crittografiche e checksum vengono utilizzate per i file invece delle funzioni hash utilizzate per le tabelle hash.
- 04:10:00 Il tutorial spiega cosa rende hashable una chiave di tipo 't' e come funziona una tabella hash usando una funzione hash uniforme per indicizzarla. Indica che le funzioni hash devono essere deterministiche e applicare chiavi immutabili fisse e costanti, come stringhe e numeri interi immutabili. Utilizzando la funzione hash come un modo per indicizzare in una tabella hash, possiamo ottenere tempi di inserimento, ricerca e rimozione rapidi in un tempo costante. Il tutorial fornisce anche un esempio di inserimento di coppie chiave-valore in una tabella che alla fine porta a una collisione hash e spiega come gestire le collisioni.
- 04:15:00 L'oratore discute le tecniche di risoluzione delle collisioni di hash, in particolare il concatenamento separato. Il concatenamento separato è un modo per gestire le collisioni di hash mantenendo una struttura dati ausiliaria, solitamente un elenco collegato, per contenere tutte le diverse coppie chiave-valore che hanno l'hash su un valore specifico. La complessità temporale di una tabella hash può raggiungere in media un tempo costante di inserimento, rimozione e ricerca, ma con una terribile funzione hash che non è uniforme, potrebbe essere un tempo lineare. L'oratore fornisce anche un esempio di come funziona il concatenamento separato e di come possiamo usarlo per gestire le collisioni all'interno della nostra tabella hash mantenendo una struttura di dati dell'elenco collegato per ogni indice nell'array.
- 04:20:00 Il relatore spiega come funzionano le ricerche in una tabella hash con concatenamento separato, che utilizza elenchi collegati per gestire le collisioni. Con una data chiave, l'oratore dimostra come trovare il valore corrispondente eseguendo l'hashing della chiave e cercando l'elenco collegato nel corrispondente bucket della tabella hash. Il relatore affronta anche alcune domande comuni sul mantenimento della complessità temporale costante, sulla rimozione di coppie chiave-valore e sull'utilizzo di diverse strutture di dati per gestire i bucket nella tabella hash. Infine, l'oratore condivide del codice sorgente per l'implementazione di una tabella hash utilizzando un concatenamento separato.
- 04:25:00 Il video introduce le tabelle hash e come vengono implementate in Java. La classe entry viene prima discussa, con particolare attenzione ai generici, ai codici hash e al metodo equals. La tabella hash stessa viene quindi spiegata includendo variabili di istanza come fattore di carico massimo, capacità, soglia e la tabella stessa, che è una matrice di elenchi collegati. Vengono discussi anche vari metodi come size, empty, clear, contains key e hash insieme ai relativi dettagli di implementazione. Infine, viene spiegato il metodo dell'indice normalizzato, che viene utilizzato per convertire un valore hash in un indice per la ricerca nella tabella hash.
- 04:30:00 In questa sezione del video, il relatore spiega i metodi coinvolti nell'implementazione di una tabella hash come insert, get, remove, seek entry e resize table. Il metodo insert aggiunge una nuova voce alla tabella hash o ne aggiorna una esistente, mentre get recupera il valore associato a una chiave specifica. Remove rimuove la coppia chiave-valore dalla tabella hash e il metodo di ricerca della voce aiuta a trovare la voce in un determinato indice del bucket. Infine, resize table ridimensiona la tabella raddoppiandone la capacità e quindi crea una nuova tabella con la nuova capacità, sposta i dati dalla vecchia tabella alla nuova tabella e rimuove i vecchi dati.
- 04:35:00 L'istruttore discute la tecnica dell'indirizzamento aperto per risolvere le collisioni nelle tabelle hash. Questo metodo memorizza le coppie chiave-valore nella tabella stessa anziché in una struttura dati ausiliaria. Pertanto, è fondamentale gestire la dimensione della tabella hash e il numero di elementi in essa contenuti. Il fattore di carico, che è il rapporto tra elementi e dimensioni della tabella, deve essere mantenuto al di sotto di una certa soglia per evitare che diventi esponenzialmente negativo. Quando si inserisce una nuova chiave, la funzione hash fornisce una posizione originale per la chiave, ma se c'è una collisione, viene utilizzata una sequenza di sondaggio per trovare il prossimo punto aperto. La sequenza di tastatura lineare è una delle tante tra cui scegliere.
- 04:40:00 L'istruttore discute l'indirizzamento aperto, un metodo per gestire le collisioni nelle tabelle hash in cui l'elemento viene posizionato in una posizione diversa quando l'indice hash originale è già occupato. Vengono introdotte varie funzioni di sondaggio, come il sondaggio lineare, il sondaggio quadratico, il doppio hashing e la funzione di sondaggio del generatore di numeri pseudo casuali, ognuna delle quali utilizza una formula matematica diversa per trovare lo slot successivo. Tuttavia, la principale difficoltà con l'indirizzamento aperto è il potenziale per la produzione di cicli più brevi della dimensione della tabella hash, che può portare a un ciclo infinito. Viene fornito un esempio pratico per illustrare questo problema.
- 04:45:00 Il relatore discute la questione dei cicli nelle funzioni di sondaggio utilizzate nelle tabelle hash e come gestirla. L'oratore spiega che tecniche come il sondaggio lineare, il sondaggio quadratico e il doppio hashing sono tutte soggette a questo problema di cicli, ma possono essere ridefinite per produrre un ciclo di lunghezza per evitare di rimanere bloccati in un ciclo infinito durante l'inserimento di un elemento. La costante "b" nel sondaggio lineare è considerata obsoleta e l'oratore afferma che alcune funzioni lineari potrebbero non essere in grado di produrre un ciclo completo di ordine "n". La soluzione a questo problema è scegliere funzioni di sondaggio che producano un ciclo di esattamente "n" assicurandosi che la costante "a" e la dimensione della tabella "n" siano relativamente prime l'una rispetto all'altra.
- 04:50:00 L'istruttore discute le tabelle hash e come funzionano, comprese le funzioni di sondaggio, le dimensioni della tabella, il fattore di carico e il ridimensionamento. Usa un esempio con sondaggio lineare per dimostrare come inserire coppie di valori chiave in una tabella hash ed evitare loop infiniti causati da collisioni hash. Tuttavia, sottolinea che la scelta della funzione di tastatura e delle dimensioni della tavola può avere un impatto significativo sulle prestazioni e la selezione di una funzione il cui massimo comune denominatore con la dimensione della tavola non è uno può portare a cicli e causare problemi.
- 04:55:00 Vediamo un esempio di utilizzo di una funzione di sondaggio per inserire coppie chiave-valore in una tabella hash senza collisioni. Se si verifica una collisione, la funzione di sondaggio continuerà a sondare fino a quando non viene trovato un punto vuoto per evitare che si verifichi qualsiasi ciclo. Una volta che il numero di elementi supera la soglia della tabella, la dimensione della tabella viene raddoppiata mantenendo il MCD di N. I vecchi elementi vengono quindi posizionati nella nuova tabella utilizzando la nuova dimensione della tabella mantenendo la stessa funzione di sondaggio. Infine, viene inserita una nuova coppia chiave-valore e, se lo spot è libero, non ci sono problemi.
Parte 6
- 05:00:00 L'istruttore discute il sondaggio quadratico nelle tabelle hash, che viene utilizzato per affrontare le collisioni nell'indirizzamento aperto. Ciò comporta il sondaggio secondo una formula quadratica utilizzando una selezione di una funzione di sondaggio casuale. L'istruttore spiega che non tutte le funzioni quadratiche sono praticabili perché non producono un ciclo di ordine che si traduce nel rimanere bloccati in un ciclo infinito, ma la maggior parte delle funzioni quadratiche selezionate casualmente finiranno per produrre un ciclo. L'istruttore fornisce tre modi più popolari per selezionare una funzione di sondaggio e si concentra sul secondo in cui p di x è uguale a x al quadrato più x diviso per due e la dimensione del tavolo è una potenza di due.
- 05:05:00 Il relatore discute il processo di inserimento di elementi nelle tabelle hash utilizzando la tecnica del doppio hashing e dell'indirizzamento aperto per la risoluzione delle collisioni. Spiegano l'importanza che la dimensione del tavolo sia una potenza di due e come gestire le collisioni usando il sondaggio. Il relatore mostra anche il processo di ridimensionamento della tabella quando il fattore di carico supera una certa soglia. Proseguono discutendo su come aggiornare gli elementi esistenti e su come inserirne di nuovi nella tabella.
- 05:10:00 L'istruttore spiega il concetto di double hashing, che è un metodo di sondaggio utilizzato per gestire le collisioni nelle tabelle hash. Lo schema del doppio hashing implica il sondaggio secondo un multiplo costante di un'altra funzione hash, chiamata funzione hash secondaria. L'istruttore mette in guardia sul problema dei cicli infiniti che possono verificarsi in caso di doppio hashing e fornisce una strategia per risolverlo, che prevede la scelta di un numero primo per la dimensione della tabella e la costruzione di un valore chiamato delta. Discute anche il modo sistematico di generare nuove funzioni hash per diversi tipi di dati utilizzando lo stesso elemento fondamentale.
- 05:15:00 Il relatore spiega il concetto di funzioni hash e come possono essere combinate per creare una nuova funzione hash. Menzionano l'uso delle funzioni hash universali e forniscono un esempio utilizzando il doppio hashing. Discutono del processo di inserimento di coppie chiave-valore in una tabella hash gestendo anche le collisioni e gli aggiornamenti hash. L'esempio utilizza una dimensione della tabella di sette e un fattore di carico massimo di 0,75 e la funzione di hashing utilizza numeri interi e numeri reali come elementi costitutivi.
- 05:20:00 Il tutorial spiega il processo di ridimensionamento e crescita di una tabella hash con doppio hashing, che prevede il raddoppio della dimensione della tabella, la ricerca del numero primo successivo sopra tale valore, l'allocazione di una nuova tabella e l'inserimento dei vecchi elementi nella nuova tavolo. Il tutorial fornisce un esempio in cui la tabella originale ha raggiunto la sua soglia massima dopo aver inserito cinque elementi e la tabella viene ridimensionata a una nuova dimensione di 17. Il tutorial esplora anche i problemi che sorgono quando si rimuovono elementi da una tabella hash utilizzando l'indirizzamento aperto schema e l'importanza di evitare collisioni durante le operazioni di inserimento e cancellazione.
- 05:25:00 Il video spiega come gestire le collisioni di hash e l'eliminazione in una tabella hash. Il metodo ingenuo di eliminazione, che cancella semplicemente il contenuto del secchio, si è dimostrato difettoso perché influisce sulla capacità di trovare correttamente gli elementi nella tabella hash. Invece, il video consiglia di posizionare un indicatore univoco chiamato lapide al posto dell'elemento eliminato. Questo indicatore può essere successivamente sostituito con una nuova coppia chiave-valore o rimosso durante il ridimensionamento della tabella hash. Il video fornisce un esempio che utilizza il sondaggio quadratico per mostrare come vengono utilizzate le pietre tombali durante la ricerca della tabella hash.
- 05:30:00 L'ingegnere di Google fornisce una panoramica delle tabelle hash che utilizzano due indirizzi aperti come schema di risoluzione delle collisioni. L'ingegnere discute la cancellazione lazy o il lazy relocation, che comporta il riposizionamento di coppie di valori chiave per evitare di colpire un mucchio di pietre tombali durante il sondaggio. L'ingegnere fornisce anche una panoramica del codice per una tabella hash che utilizza il sondaggio quadratico, che implica la memorizzazione di coppie di valori chiave direttamente all'interno di un array anziché avere un array con una classe wrapper per una voce. L'ingegnere esplora il costruttore e le costanti predefinite per la tabella hash, che consente agli utenti di inizializzarla senza alcun parametro.
- 05:35:00 In questa sezione del corso, l'istruttore spiega l'implementazione della tabella hash utilizzando il sondaggio quadratico. Il metodo prevede il calcolo della soglia, la normalizzazione dell'indice e l'inizializzazione delle tabelle. Le informazioni sul metodo di inserimento vengono fornite quando le coppie chiave-valore vengono inserite nella tabella hash o aggiornate se la chiave esiste già. L'istruttore discute anche del conteggio delle chiavi, del controllo vuoto della tabella hash e dell'aggiunta prima di passare al metodo di inserimento. Il ciclo do-while per l'inserimento di una chiave è spiegato in dettaglio.
- 05:40:00 L'istruttore spiega i metodi contains key, has key, get e remove di un'implementazione di una tabella hash. I metodi contains key e has key controllano se esiste una chiave nella tabella hash chiamando il metodo get, che restituisce un valore true o false per il flag contains. Il metodo get trova l'indice hash e cerca la chiave. Se la chiave esiste, il flag contains viene impostato su true e viene restituito il valore. Il metodo remove è più semplice, in cui una chiave viene prima trovata nella tabella hash, quindi decrementata e al suo posto viene scaricata una pietra tombale. Il metodo resize table viene chiamato quando vengono inseriti nuovi elementi per aumentare la dimensione della tabella, dove viene allocata una nuova tabella e la tabella corrente viene scambiata con la nuova tabella per chiamare il metodo insert.
- 05:45:00 L'albero di Fenwick, noto anche come albero dell'indice binario, viene introdotto come struttura di dati per calcolare in modo efficiente query di intervallo su un array ed eseguire aggiornamenti di punti. La motivazione alla base dell'albero di Fenwick è l'inefficienza delle query lineari quando si calcolano gli intervalli in un array. Calcolando tutte le somme dei prefissi per l'array, le query di intervallo possono essere calcolate in tempo costante. Tuttavia, gli aggiornamenti all'array richiedono il ricalcolo di tutte le somme dei prefissi, rendendo il processo inefficiente. L'albero di Fenwick è stato creato per risolvere questo problema supportando query di intervallo e aggiornamenti di punti in tempo logaritmico con tempo di costruzione lineare. L'albero di Fenwick funziona facendo in modo che ogni cella sia responsabile di un intervallo di altre celle in base al valore del suo bit meno significativo.
- 05:50:00 In questa sezione del video, l'istruttore discute gli alberi di Fenwick e come funzionano per le query di intervallo. Mostra un diagramma con un array a base uno e la rappresentazione binaria di ciascun numero. Il diagramma mostra i bit meno significativi responsabili di se stessi e di tutte le altre celle responsabili di un intervallo di 2, 4, 8 o 16 celle. Per eseguire una query di intervallo, l'istruttore spiega come calcolare la somma dei prefissi fino a un determinato indice procedendo a cascata verso il basso fino a raggiungere lo zero. Dimostra come trovare la somma del prefisso per un indice specifico e come eseguire una somma di intervallo tra due indici dati.
- 05:55:00 Impariamo a calcolare le somme dei prefissi utilizzando un effetto a cascata verso il basso e come eseguire un algoritmo di query di intervallo utilizzando gli alberi di Fenwick. Il calcolo della somma dei prefissi implica partire da un dato indice e sottrarre il bit meno significativo dal valore finché non raggiunge lo zero, quindi sommare tutti i valori durante ogni sottrazione. L'algoritmo di query di intervallo utilizza gli alberi di Fenwick in cui prendiamo la differenza tra le somme dei prefissi per le query di intervallo. L'algoritmo richiede la manipolazione dei bit e fornisce un piccolo algoritmo accurato per un calcolo più veloce. L'autore del video consiglia di dare un'occhiata al precedente video di query sull'intervallo di alberi di Fenwick per un maggiore contesto su come è impostato l'albero e su come vengono eseguite le operazioni su di esso.
Parte 7
- 06:00:00 Il concetto di aggiornamento dei punti e la costruzione dell'albero di Fenwick sono spiegati dall'ingegnere di Google. Gli aggiornamenti dei punti implicano l'aggiunta di valori all'albero in corrispondenza di un indice specifico e la ricerca delle celle responsabili di tale intervallo di responsabilità. Nel frattempo, la costruzione lineare dell'albero di Fenwick comporta l'aggiornamento della cella immediata responsabile di un valore propagando i valori in tutto l'albero in posizione, risultando in un albero di Fenwick completamente funzionante. Il processo di propagazione si basa sull'idea a cascata di aggiornare il genitore responsabile di un valore specifico.
- 06:05:00 In questa sezione del tutorial, viene spiegato in dettaglio il concetto di albero Fenwick. Un albero di Fenwick è una struttura di dati utilizzata per eseguire rapidamente query di intervallo e aggiornamenti di punti su una matrice di valori. La struttura dei dati utilizza un tipo di indicizzazione binaria in cui ogni cella è responsabile della propagazione del proprio valore al genitore e così via. Viene anche discusso l'algoritmo di costruzione di un albero di Fenwick, che comporta la trasformazione di un array di valori in un albero di Fenwick clonando l'array originale e calcolando la cella madre per ogni elemento nella nuova struttura ad albero. Il codice sorgente per un'implementazione dell'albero Fenwick in Java è mostrato ed è disponibile in un repository GitHub.
- 06:10:00 L'istruttore spiega come creare una classe di albero Fenwick e i suoi diversi costruttori. Spiega anche le somme dei prefissi, che consentono di calcolare la somma dei prefissi da uno a i entrambi inclusi. Il video spiega anche come aggiungere da un aggiornamento punto e un metodo aggiuntivo per impostare l'indice uguale a k. L'istruttore sottolinea l'importanza dell'utilizzo della manipolazione binaria e della struttura dati dell'array di suffisso, molto utile nell'elaborazione delle stringhe.
- 06:15:00 Viene introdotto il concetto di suffissi e array di suffissi, con un esempio di costruzione di un array di suffissi per la parola "cammello". L'array di suffissi è un array di indici ordinati che consente una rappresentazione compressa dei suffissi ordinati senza memorizzare i suffissi stessi, rendendolo un'alternativa efficiente in termini di spazio a un albero dei suffissi. L'array del prefisso comune più lungo (LCP), che memorizza quanti caratteri hanno in comune tra loro due suffissi ordinati, viene anche introdotto come un'importante informazione associata all'array dei suffissi, con un esempio di costruzione dell'array LCP per un dato corda.
- 06:20:00 Il video discute l'applicazione degli array di suffissi e degli array LCP per trovare e contare sottostringhe univoche in modo più efficiente rispetto all'ingenuo algoritmo che richiede molto spazio. Utilizzando le informazioni memorizzate all'interno dell'array LCP, fornisce non solo una soluzione rapida ma efficiente in termini di spazio. L'array LCP rappresenta il numero condiviso di caratteri tra due suffissi adiacenti della stringa originale. Esaminando i valori LCP, è possibile determinare quali sottostringhe vengono ripetute ed eliminarle per contare efficacemente tutte le sottostringhe univoche.
- 06:25:00 L'oratore discute il problema di trovare la sottostringa comune più lunga condivisa tra almeno k su n date stringhe. Un approccio per risolvere questo problema è la programmazione dinamica, ma può diventare rapidamente ingombrante. Un approccio migliore consiste nell'utilizzare un array di suffissi, che può trovare la soluzione in tempo lineare. Per fare ciò, l'oratore spiega che prima concateniamo tutte le stringhe in una stringa più grande, aggiungendo valori sentinella univoci tra ogni stringa per evitare qualsiasi mescolanza di suffissi. Quindi, costruiamo l'array di suffissi per questa stringa concatenata, che ci consente di trovare la sottostringa comune più lunga di K stringhe cercando K stringhe con colori diversi che condividono il valore LCP più grande.
- 06:30:00 Il video tutorial illustra come trovare la sottostringa comune più lunga di k colori diversi all'interno di una stringa utilizzando una tecnica a finestra scorrevole. L'approccio consiste nell'aggiustare le dimensioni della finestra in modo da contenere k suffissi di colori diversi e nell'interrogare il valore LCP minimo all'interno di tale intervallo. La query di intervallo minimo può essere risolta utilizzando una soluzione lineare o una struttura di dati di query di intervallo minimo come un albero di segmenti. Il tutorial consiglia inoltre di utilizzare una tabella hash per tenere traccia dei colori nella finestra. La finestra scorrevole si espande verso il basso per catturare i colori mancanti e si restringe quando vengono soddisfatti i criteri.
- 06:35:00 In questa sezione del video, l'istruttore mostra un esempio di risoluzione del problema di sottostringa comune più lungo con un array di suffissi. I valori window LCP e window LCS aiutano a tenere traccia del prefisso comune più lungo e dei valori della sottostringa comune più lunga per la finestra corrente, mentre la lunghezza LCS e il set LCS tengono traccia dei valori migliori fino a quel momento. L'esempio utilizza quattro stringhe e un minimo di due stringhe del pool di quattro per condividere la sottostringa comune più lunga. L'istruttore dimostra come espandere e ridurre la finestra durante la ricerca della sottostringa comune più lunga e suggerisce una sfida per gli spettatori da verificare sul sito Web del cast e fornisce un collegamento a un'implementazione dell'algoritmo su GitHub.
- 06:40:00 Il video spiega il processo di risoluzione del problema della sottostringa comune più lunga utilizzando la tecnica della finestra scorrevole. Espandendo e riducendo le dimensioni della finestra e utilizzando l'array di prefissi comuni più lungo per identificare le sottostringhe comuni, l'algoritmo trova una soluzione con una complessità temporale lineare. Il video introduce quindi il problema della sottostringa ripetuta più lunga e spiega come utilizzare l'array di prefissi comuni più lungo per trovare in modo efficiente la sottostringa ripetuta più lunga in una data stringa, rispetto all'approccio ingenuo che richiede N quadrato di tempo e molta memoria.
- 06:45:00 L'ingegnere di Google insegna come utilizzare un array di suffissi e un array LCP per trovare la sottostringa ripetuta più lunga. Il valore LCP in un indice fornisce la lunghezza del prefisso comune più lungo tra due suffissi adiacenti. Il valore massimo nell'array LCP fornisce la lunghezza della sottostringa ripetuta più lunga. In caso di pareggio occorre trovare tutti i possibili valori più lunghi. Quindi l'ingegnere spiega l'importanza degli alberi di ricerca binaria bilanciati e in che modo differiscono dai tradizionali alberi di ricerca binaria in termini di autoregolazione per mantenere un'altezza logaritmica relativa al numero di nodi che contengono, rendendo l'inserimento e l'eliminazione estremamente veloci. Il concetto chiave per raggiungere questo obiettivo sono le rotazioni degli alberi e saranno discusse ulteriormente nel video.
- 06:50:00 Viene spiegato il concetto di albero invariante e di rotazione dell'albero negli alberi di ricerca binari bilanciati. Un albero invariante è una regola imposta su un albero da soddisfare alla fine di ogni operazione, che è assicurata applicando una serie di rotazioni dell'albero. Le rotazioni dell'albero sono trasformazioni legittime che si spostano attorno ai nodi in un albero senza interrompere l'invariante dell'albero di ricerca binario se vengono mantenuti l'ordine e il posizionamento dei nodi. Il processo di rotazione a destra viene spiegato in dettaglio e vengono discussi i passaggi coinvolti nell'aggiornamento dei puntatori quando i nodi hanno riferimenti sia al nodo figlio che a quello genitore.
- 06:55:00 Il video tutorial si concentra sulla dimostrazione di come inserire nodi in un albero AVL utilizzando la tecnica di rotazione dell'albero, spiegando anche le proprietà che mantengono bilanciati gli alberi AVL. Innanzitutto, il video spiega cos'è un albero AVL e il suo significato come primo tipo di albero di ricerca binario bilanciato. Quindi, il video introduce il fattore di equilibrio, che è la differenza tra l'altezza del sottoalbero destro e il sottoalbero sinistro. Il video sottolinea che il fattore di equilibrio di ogni nodo dovrebbe essere meno uno, zero o più uno per mantenere l'equilibrio dell'albero AVL. L'esercitazione procede quindi a discutere su come gestire i casi in cui ciò non è vero, che può essere risolto con le rotazioni dell'albero.
Parte 8
- 07:00:00 L'istruttore spiega i quattro casi distinti di rotazioni necessarie per bilanciare un albero pesante a sinistra in un albero AVL. L'istruttore fornisce anche lo pseudocodice per l'inserimento di un nodo in un albero AVL e spiega i metodi di aggiornamento e bilanciamento. Il metodo di aggiornamento calcola l'altezza e il fattore di equilibrio di un nodo, mentre il metodo di equilibrio verifica se il fattore di equilibrio di un nodo viola la proprietà dell'albero AVL e determina la rotazione appropriata per riequilibrare l'albero. Vengono spiegati anche i casi sinistra-destra e destra-sinistra in quanto si riducono a casi sinistra-sinistra e destra-destra dopo la prima rotazione.
- 07:05:00 Il video spiega come rimuovere elementi da un albero avielle, che è molto simile alla rimozione di elementi da un normale albero di ricerca binario. Il processo di rimozione può essere suddiviso in due passaggi: trovare l'elemento e sostituirlo con un nodo successore per mantenere invariato l'albero di ricerca binario. La ricerca del nodo implica il confronto dell'elemento di destinazione con i nodi nell'albero finché non viene trovata una corrispondenza o la ricerca raggiunge la fine dell'albero. Il processo di sostituzione dipende dal fatto che il nodo da rimuovere sia un nodo foglia o abbia solo un sottoalbero sinistro o destro, con il nodo successore che è il figlio immediato negli ultimi due casi.
- 07:10:00 L'istruttore spiega come rimuovere un nodo da un albero di ricerca binario e fornisce esempi per i tre casi di cancellazione. Il primo caso è quando il nodo da rimuovere non ha figli, il secondo è quando ha un figlio e l'ultimo è quando ha due figli. L'istruttore spiega anche come aumentare il metodo di rimozione dell'albero di ricerca binario per gli alberi AVL semplicemente aggiungendo due righe di codice per garantire che l'albero rimanga bilanciato e che i valori del fattore di equilibrio e dell'altezza rimangano aggiornati. Infine, l'istruttore fornisce un collegamento al proprio repository GitHub dove gli spettatori possono trovare il codice sorgente per l'albero AVL e una dimostrazione dal vivo dell'albero AVL in azione.
- 07:15:00 L'istruttore fornisce una spiegazione del codice sorgente per un'implementazione ricorsiva dell'albero AVL in Java. L'albero AVL accetta un argomento di tipo generico e memorizza il valore all'interno del nodo, che deve essere confrontabile. La sottoclasse del nodo memorizza i puntatori figlio sinistro e destro e l'altezza e il fattore di equilibrio del nodo. L'albero può essere visualizzato sul terminale utilizzando l'interfaccia della stampante albero e nel codice sono forniti metodi pubblici come size, is empty e set contains. Il metodo di inserimento viene anche spiegato utilizzando casi base e valori comparativi per determinare se un inserimento ha avuto successo o meno.
- 07:20:00 Viene spiegato il metodo di inserimento privato nell'albero AVL, che inserisce nuovi nodi nel sottoalbero sinistro o destro, aggiornando di conseguenza il fattore di equilibrio e l'altezza dei nodi. Il metodo di aggiornamento aggiorna l'altezza e il fattore di equilibrio di un nodo e il metodo di equilibrio chiama i metodi di rotazione necessari per mantenere l'equilibrio dell'albero. Vengono spiegati i casi sinistra-sinistra, sinistra-destra, destra-destra e destra-sinistra e l'ordine dei metodi di aggiornamento dopo la rotazione viene enfatizzato come cruciale per il mantenimento dell'equilibrio dell'albero AVL.
- 07:25:00 L'istruttore discute il metodo di rimozione della struttura dati dell'albero di ricerca binario. Spiega che per rimuovere un elemento, il metodo controlla prima se l'elemento esiste nell'albero e successivamente chiama il metodo privato di rimozione. L'istruttore delinea i quattro casi che possono verificarsi durante la rimozione e propone un'euristica per determinare da quale sottoalbero rimuovere quando si tenta di rimuovere un nodo con entrambi i sottoalberi. Infine, ricorda agli spettatori di chiamare il metodo di aggiornamento e ribilanciamento sulla richiamata del metodo di rimozione per garantire che l'albero rimanga bilanciato nonostante la rimozione dei nodi.
- 07:30:00 L'ingegnere di Google introduce la coda di priorità indicizzata, una struttura di dati che supporta aggiornamenti rapidi ed eliminazioni di coppie chiave-valore. Risolve il problema di poter cercare rapidamente e modificare dinamicamente i valori in una coda di priorità, che può essere utile in varie situazioni come una sala d'attesa di un ospedale in cui i pazienti devono essere serviti prima dalla priorità più alta. L'ingegnere fornisce un esempio di pazienti con priorità diverse e di come la coda di priorità indicizzata può aiutare ad aggiornare le priorità al volo.
- 07:35:00 Il video discute le code di priorità dell'indice che consentono l'efficiente aggiornamento dinamico delle priorità per determinati elementi. Il primo passaggio nell'utilizzo di una coda di priorità dell'indice consiste nell'assegnare valori di indice a tutte le chiavi, creando un mapping bidirezionale. Questa mappatura dovrebbe essere bidirezionale e può essere facilitata con una tabella hash bidirezionale. Il motivo per utilizzare i valori di indice sulle chiavi è abilitare l'indicizzazione in array, che è spesso il modo in cui vengono implementate le code di priorità.
- 07:40:00 Il relatore introduce il concetto di una coda di priorità dell'indice e spiega le operazioni che dovrebbe supportare, tra cui l'eliminazione delle chiavi, l'ottenimento del valore associato a una chiave, il controllo dell'esistenza di una chiave nella coda di priorità, l'ottenimento dell'indice della chiave con il valore più piccolo, ottenendo il valore più piccolo nell'indice, essendo in grado di inserire e aggiornare coppie di valori chiave e le operazioni di aggiornamento specializzate aumentano e diminuiscono la chiave. La complessità temporale per tutte queste operazioni è costante o logaritmica. Il relatore fornisce anche un aggiornamento sulla tradizionale struttura dei dati della coda di priorità, incluso il funzionamento dell'heap binario, come inserire un nuovo valore nella coda di priorità e come rimuovere gli elementi da essa.
- 07:45:00 Come implementiamo una coda di priorità indicizzata con un heap binario? Il primo passaggio consiste nell'assegnare a ciascun elemento un valore di indice univoco e un valore iniziale per la coda di priorità dell'indice. Quindi, utilizziamo una coda di priorità indicizzata minima per ordinare prima in base al valore più basso e manteniamo una mappa di posizione per dirci l'indice di un nodo nell'heap per un dato indice chiave. Inoltre, manteniamo una tabella di ricerca inversa per trovare la chiave per un dato nodo. Queste informazioni ci consentono di accedere e manipolare in modo efficiente la coda prioritaria per una varietà di applicazioni, come l'assegnazione di priorità ai pazienti in un ospedale o ai clienti in un ristorante.
- 07:50:00 Il video illustra come eseguire operazioni utili, come l'inserimento, l'aggiornamento e la rimozione di coppie chiave-valore in una coda di priorità dell'indice. Il processo di inserimento è simile a una normale coda di priorità, ma con l'ulteriore passaggio dell'aggiornamento della posizione e delle mappe inverse. Il video fornisce lo pseudocodice per il processo di inserimento, mostrando come il nodo viene spostato verso l'alto attraverso l'heap finché l'invariante dell'heap non viene soddisfatto. Il processo di scambio comporta l'aggiornamento della posizione e delle mappe inverse, ma non dell'array dei valori, che rimane indicizzato dall'indice della chiave anziché dall'indice del nodo. Il video tocca anche brevemente il polling e la rimozione di coppie chiave-valore, che comportano passaggi simili all'inserimento ma al contrario.
- 07:55:00 Il video spiega come la rimozione di elementi da una coda di priorità indicizzata viene migliorata dalla complessità temporale lineare alla complessità temporale logaritmica, utilizzando le ricerche di posizione del nodo che ora sono tempo costante. Il video fornisce un esempio dettagliato di come rimuovere i nodi, incluso lo scambio di nodi, l'archiviazione di coppie di valori chiave prima della rimozione, la pulizia dei nodi rimossi e il ripristino dell'heap invariante spostando il nodo scambiato verso l'alto o verso il basso. Inoltre, viene fornito uno pseudocodice per la rimozione delle coppie chiave-valore, che mostra una breve implementazione di cinque righe e un processo di pulizia di tre righe. Infine, il video descrive il metodo di sincronizzazione e come funziona, nonché gli aggiornamenti delle coppie chiave-valore, che sono simili alla rimozione ma richiedono anche un tempo logaritmico.
- 2019.09.19
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Programmazione C Corso completo gratuito
Programmazione C Corso completo gratuito
00:00:00 - 01:00:00 Il video "C Programming Full Course for free" insegna agli spettatori come installare il compilatore gcc, configurare un IDE e scrivere codice C. Il video copre le basi della programmazione C, incluso come utilizzare le istruzioni printf, i commenti, le sequenze di escape e gli identificatori di formato per visualizzare diversi tipi di dati. L'istruttore spiega come creare e inizializzare le variabili e come utilizzare gli operatori aritmetici e di incremento/decremento. Inoltre, il video illustra l'accettazione dell'input dell'utente tramite scanf e la formattazione dell'output tramite printf. L'istruttore discute anche utili funzioni matematiche in C e come usarle per calcolare la circonferenza e l'area di un cerchio in base all'input dell'utente per il raggio. Il video sottolinea che sebbene il C sia una lingua difficile, chiunque può impararla con tenacia e impegno.
01:00:00 - 02:00:00 Il video YouTube "C Programming Full Course for free" insegna concetti di programmazione in linguaggio C. In questa sezione video, l'istruttore tratta argomenti come istruzioni if/else, istruzioni switch, operatori logici, funzioni e cicli. L'istruttore spiega le istruzioni condizionali, consentendo al programma di effettuare scelte in base alle condizioni e come l'istruzione switch sia una versione più efficiente dell'istruzione else if. Inoltre, l'istruttore approfondisce per mostrare come convertire le unità di temperatura, creare un semplice programma di calcolatrice, utilizzare operatori logici per migliorare l'efficienza del programma e come utilizzare le funzioni per ridurre al minimo la ridondanza del codice. Infine, l'istruttore spiega l'operatore ternario e come le funzioni di stringa possono aiutare la creazione del programma.
02:00:00 - 03:00:00 Questo corso completo di programmazione in C copre una vasta gamma di argomenti, iniziando con la spiegazione della differenza tra un ciclo while e do-while e come utilizzare i cicli nidificati per creare forme. Il video procede quindi a coprire le basi degli array e come scorrere e visualizzare gli elementi in un array unidimensionale, prima di passare agli array bidimensionali e come creare una griglia 2D o una tabella di dati. L'istruttore introduce quindi il concetto di scambio di variabili, algoritmi di ordinamento come il bubble sort e insegna le strutture e il typedef in C, oltre a generare numeri casuali e fare un gioco di indovinelli. Nel complesso, questo corso fornisce una comprensione completa e approfondita dei concetti di programmazione C.
03:00:00 - 04:00:00 Questo video di YouTube intitolato "Corso completo gratuito di programmazione C" copre una gamma completa di argomenti di programmazione C, inclusa la creazione di giochi come indovinare i numeri e giochi a quiz, e copre concetti come memoria, puntatori, operatori bit per bit e I/O di file. Inoltre, il video spiega come creare un gioco Tic Tac Toe che utilizza cicli for nidificati e istruzioni if per verificare la presenza di un vincitore e generare mosse casuali per il giocatore del computer. L'istruttore fornisce spiegazioni e dimostrazioni chiare in tutto il video, rendendolo una risorsa preziosa per chiunque sia interessato all'apprendimento della programmazione in C.
04:00:00 - 04:00:00 L'istruttore continua a costruire il gioco Tic-Tac-Toe in C, aggiungendo un segno di spunta per assicurarsi che il punto scelto sia vuoto prima di piazzare una mossa e creando una funzione per stampare il vincitore. Quindi aggiungono un'opzione "riproduci di nuovo" utilizzando un ciclo do while e reimpostano le variabili all'inizio di ogni ciclo. Il codice sarà condiviso nella sezione commenti affinché gli utenti possano utilizzarlo.
Parte 1
- 00:00:00 L'autore spiega l'importanza dell'apprendimento del C, che è un linguaggio di medio livello che funge da ponte tra software di alto livello e hardware di basso livello. C è nato negli anni '70 ed è ampiamente utilizzato per vari scopi, tra cui la scrittura di compilatori, sistemi operativi e database. Lo YouTuber fornisce anche istruzioni su come configurare un IDE e installare le estensioni e il compilatore necessari per iniziare a scrivere codice C. Tuttavia, lo YouTuber avverte che C è una lingua difficile per i principianti, ma con perseveranza e impegno, chiunque può impararla.
- 00:05:00 Il video spiega come installare gcc su un sistema Mac o Linux e come aggiungere il percorso al compilatore gcc sotto le variabili d'ambiente. Una volta installato gcc, il video procede spiegando come configurare l'attività di compilazione predefinita in modo che VS Code sappia come compilare il programma. Il video consiglia di aumentare la dimensione del carattere e di abilitare il salvataggio automatico per evitare mal di testa in futuro. Il video ripercorre anche le basi della programmazione in C e include funzioni importanti come hashtag include, std per input/output io standard e print f parentesi. Infine, il video sottolinea la necessità di aggiungere l'istruzione return 0 alla fine della funzione principale per verificare eventuali errori.
- 00:10:00 In questa sezione del tutorial di programmazione C, l'istruttore mostra come utilizzare le istruzioni printf per stampare il testo e come aggiungere un carattere di nuova riga utilizzando una sequenza di escape. Dimostra anche come compilare ed eseguire un file C utilizzando il prompt dei comandi e spiega lo scopo dei commenti nella programmazione C. Il video copre le basi della programmazione in C e fornisce suggerimenti utili per i principianti.
- 00:15:00 In questa sezione del video tutorial sulla programmazione in C, l'istruttore spiega come utilizzare i commenti e le sequenze di escape nel codice. I commenti vengono utilizzati per spiegazioni, descrizioni o note per chiunque legga il codice. I commenti su una riga vengono creati utilizzando due barre, mentre i commenti su più righe vengono creati utilizzando una barra seguita da un asterisco e terminano con un asterisco seguito da una barra. Le sequenze di escape, invece, sono combinazioni di caratteri che specificano azioni all'interno di una riga di testo o di una stringa. Le sequenze di escape più comunemente utilizzate servono per creare nuove righe e tabulazioni all'interno di stringhe di testo. L'istruttore dimostra anche come visualizzare virgolette, virgolette singole e barre rovesciate utilizzando sequenze di escape.
- 00:20:00 il video spiega come creare variabili nella programmazione C. Innanzitutto, devi dichiarare una variabile e assegnare un nome e un tipo di dati a questa variabile. Successivamente, devi inizializzare questa variabile impostandola uguale a un valore. Il video fornisce esempi di diversi tipi di dati inclusi numeri interi, virgola mobile, caratteri e array. Il video spiega anche come visualizzare il valore memorizzato all'interno di una variabile utilizzando un'istruzione printf e un identificatore di formato.
- 00:25:00 In questa sezione del video, l'istruttore spiega come utilizzare gli identificatori di formato per visualizzare diversi tipi di dati nella programmazione C. Ad esempio, per visualizzare un array di caratteri, utilizzare il segno di percentuale seguito da 's' per la stringa. Per visualizzare una variabile carattere, utilizzare la percentuale c e per visualizzare un numero a virgola mobile, utilizzare la percentuale f. L'istruttore discute anche i tipi di dati come caratteri, float, interi e double, con double che hanno 64 bit di precisione e conservano cifre più significative rispetto ai float. Vengono introdotti anche i valori booleani, che memorizzano true o false e utilizzano un byte di memoria. Diversi identificatori di formato e modi per personalizzarli saranno discussi nel prossimo video.
- 00:30:00 Apprendiamo che i valori booleani possono essere visualizzati utilizzando la percentuale d con uno riferito a vero e zero a falso. I caratteri possono memorizzare numeri interi compresi nell'intervallo da negativo 128 a positivo 127, con le loro rappresentazioni mostrate utilizzando identificatori di formato percentuale d o percentuale c. Le variabili senza segno raddoppiano il nostro intervallo di numeri positivi sia per i caratteri che per gli short, quindi char può memorizzare numeri compresi tra 0 e 255, mentre short può memorizzare cifre da 32.768 negativo a 32.767 positivo se con segno e da 0 a 65.535 se senza segno. Impariamo che puoi usare short invece di short int come scorciatoia. Gli interi possono memorizzare numeri interi che possono essere valori positivi o negativi.
- 00:35:00 È importante notare che esistono identificatori di formato diversi per diversi tipi di dati e l'utilizzo di quello sbagliato può causare errori o output imprevisti. Sebbene ci siano molti tipi di dati disponibili nella programmazione C, in questo corso ci concentreremo principalmente su caratteri, array di caratteri, doppi, booleani e numeri interi.
- 00:40:00 L'istruttore spiega gli identificatori di formato, che definiscono e formattano i tipi di dati da visualizzare in un modo specifico. Per impostare una larghezza minima del campo per la visualizzazione dell'output, viene aggiunto un numero dopo il segno di percentuale per allocare spazi specifici. L'utilizzo di un segno negativo dopo il segno di percentuale a sinistra allinea i dati. Il video copre anche le costanti, che sono valori fissi che non possono essere modificati dal programma durante la sua esecuzione. Per convertire una variabile in una costante, il tipo di dati è preceduto dalla parola chiave 'const' e viene seguita la convenzione maiuscola per nominare la costante. Sono trattati anche operatori aritmetici come addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione, in cui la divisione con numeri interi può troncare parti decimali, richiedendo l'uso di float o double per memorizzare il risultato e l'operatore modulo viene utilizzato per ottenere il resto di qualsiasi divisione.
- 00:45:00 L'istruttore spiega gli operatori aritmetici nella programmazione C, incluso il modulo, che può essere utilizzato per determinare rapidamente se un numero è pari o dispari trovando il resto quando diviso per 2. Il video copre anche gli operatori di incremento e decremento, che può essere utilizzato per aumentare o diminuire una variabile di 1 e operatori di assegnazione aumentata, che consentono agli utenti di eseguire un'operazione aritmetica su una variabile e riassegnare il risultato alla stessa variabile utilizzando una scorciatoia. Infine, l'istruttore fornisce una panoramica sull'accettazione dell'input dell'utente con la funzione scanf e i prompt nella programmazione C.
- 00:50:00 L'istruttore spiega come accettare gli input dell'utente nella programmazione C utilizzando la funzione scanf con l'identificatore di formato appropriato per il tipo di variabile utilizzata. La sezione copre l'accettazione di numeri interi e stringhe, con l'avvertenza che l'accettazione di stringhe con spazi richiede la funzione fgets invece di scanf a causa degli spazi bianchi. L'istruttore spiega anche come formattare la stringa dopo aver utilizzato fgets per eliminare i caratteri di nuova riga. La sezione termina con una panoramica della formattazione dell'istruzione printf per migliorare la leggibilità.
- 00:55:00 In questa sezione del video, l'istruttore discute utili funzioni matematiche in C quando si include il file di intestazione matematica. Radice quadrata, potenza, arrotondamento (utilizzando ceiling e floor), valore assoluto, logaritmi e funzioni trigonometriche vengono spiegati con esempi su come utilizzarli nel codice. Successivamente, l'istruttore dimostra come scrivere un programma che calcola la circonferenza di un cerchio in base all'input dell'utente per il raggio, e va oltre per calcolare e visualizzare l'area del cerchio usando pi volte la formula del raggio al quadrato.
Parte 2
- 01:00:00 In questa sezione del video, l'istruttore mostra come calcolare la circonferenza e l'area di un cerchio utilizzando il linguaggio di programmazione C e come trovare l'ipotenusa di un triangolo rettangolo, che richiede l'uso della funzione radice quadrata dal file di intestazione math.h. L'istruttore introduce anche le istruzioni if e il modo in cui vengono utilizzate per aggiungere scelte a un programma controllando le condizioni ed eseguendo il codice di conseguenza. Dimostra come utilizzare la condizione maggiore o uguale a e l'operatore di confronto con doppio segno di uguale, nonché come utilizzare le istruzioni else per fornire un output diverso quando una condizione è falsa.
- 01:05:00 il video discute le istruzioni if e else if nella programmazione in C. Queste istruzioni consentono al programma di verificare se una condizione è vera ed eseguire uno specifico sottoinsieme di codice se lo è, e in caso contrario, il programma passerà al blocco successivo per verificare un'altra condizione. Se tutte le condizioni risultano false, il programma eseguirà il codice che si trova all'interno del blocco else. Inoltre, il video introduce l'uso di un'istruzione switch come alternativa più efficiente all'utilizzo di più istruzioni else if. L'istruzione switch consente di verificare l'uguaglianza di un valore rispetto a molti casi utilizzando la parola chiave case. Infine, il video sottolinea l'importanza di aggiungere un'istruzione break dopo ogni caso in un'istruzione switch per uscire dallo switch una volta trovato un caso corrispondente.
- 01:10:00 In questa sezione del video, l'istruttore insegna come creare un programma che converte la temperatura da Celsius a Fahrenheit o viceversa. Il programma accetta l'input dell'utente per l'unità di misura (Celsius o Fahrenheit) e la temperatura corrente, quindi utilizza istruzioni if/else e le formule appropriate per eseguire la conversione. L'istruttore dimostra anche come utilizzare la funzione to_upper per gestire la distinzione tra maiuscole e minuscole e come utilizzare scanf per accettare numeri in virgola mobile. Il programma richiede all'utente un input e visualizza la temperatura convertita.
- 01:15:00 In questa sezione del corso, l'istruttore dimostra come creare un programma in C che converte le unità di temperatura (Celsius in Fahrenheit e viceversa) in base all'input dell'utente. Il programma richiede all'utente di inserire la temperatura e l'unità di misura, accetta l'input utilizzando scanf, quindi utilizza una serie di istruzioni condizionali per convertire le unità di temperatura secondo necessità. L'istruttore spiega l'uso degli identificatori di formato, la formula di conversione da Celsius a Fahrenheit e l'istruzione switch per gestire diversi tipi di operazioni nel flusso del programma. Il programma finale è pubblicato nella sezione commenti per il download e la revisione.
- 01:20:00 In questa sezione del video, l'istruttore dimostra come creare un semplice programma di calcolatrice in C in grado di eseguire addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni e divisioni. Il programma utilizza un'istruzione switch per determinare quale operazione eseguire in base all'input dell'utente. Inoltre, viene spiegato l'uso degli operatori logici, in particolare l'operatore "and", che controlla se un insieme di condizioni è vero. L'istruttore fornisce esempi su come utilizzare gli operatori logici per verificare se una temperatura rientra in un determinato intervallo e su come includere variabili booleane nei controlli delle condizioni.
- 01:25:00 Vengono discussi l'operatore logico or e l'operatore non logico. L'operatore logico or controlla se almeno una condizione è vera, mentre l'operatore non logico inverte lo stato di una condizione. L'operatore or può essere utilizzato per controllare più condizioni aggiungendo più barre verticali. D'altra parte, l'operatore not può offrire più opzioni per il modo in cui un programma è scritto. Questi operatori logici possono aiutare a creare condizioni più complesse e migliorare l'efficienza di un programma.
- 01:30:00 L'istruttore insegna come utilizzare le funzioni nella programmazione C per evitare di ripetere lo stesso codice. Creando una nuova funzione, il codice può essere scritto una volta e quindi riutilizzato più volte semplicemente chiamando la funzione. L'istruttore passa quindi alla discussione di argomenti e parametri, con un esempio di passaggio di array di caratteri e numeri interi come argomenti a una funzione. I parametri devono essere dichiarati nella dichiarazione della funzione per rendere la funzione consapevole delle variabili che le vengono passate. Senza un set di parametri corrispondente, la funzione non può essere chiamata.
- 01:35:00 In questa sezione della trascrizione, l'oratore spiega il concetto dell'istruzione return e come può restituire un valore alla funzione chiamante. Dimostrano un esempio di una funzione chiamata "square" che accetterà un argomento, quadra quell'argomento e quindi restituirà il risultato alla funzione chiamante. Discutono anche della sintassi dell'operatore trinario, una scorciatoia per usare un'istruzione if-else quando si assegna o si restituisce un valore, e mostrano un esempio di come può essere usato per trovare il massimo di due numeri interi. Il relatore sottolinea inoltre l'importanza di far corrispondere il tipo di dati quando si utilizza la parola chiave return all'interno della dichiarazione di funzione.
- 01:40:00 Impariamo l'operatore ternario, che funge da scorciatoia per l'utilizzo di un'istruzione if-else quando si assegna o si restituisce un valore. L'operatore è costituito da una condizione, seguita da un punto interrogativo, un valore da restituire se la condizione è vera, due punti e il valore da restituire se la condizione è falsa. Discutiamo anche dei prototipi di funzione, che assicurano che le chiamate a una funzione vengano effettuate con il numero e il tipo di argomenti corretti. Aggiungendo un prototipo di funzione prima della funzione principale, possiamo evitare comportamenti imprevisti e ricevere errori se vengono utilizzati argomenti errati.
- 01:45:00 In questa sezione del video, l'istruttore spiega i prototipi di funzione in C e i loro vantaggi, oltre a introdurre alcune utili funzioni di stringa che sono già scritte in C, come la lunghezza della stringa, il confronto delle stringhe, la stringa inferiore, la stringa superiore e stringa cat. L'istruttore fornisce esempi di come ciascuna di queste funzioni funziona e ne dimostra i risultati. La funzione di confronto delle stringhe restituisce zero se le due stringhe confrontate sono uguali e altri numeri se non lo sono. L'istruttore termina la sezione includendo un frammento di codice che utilizza queste funzioni di stringa.
- 01:50:00 L'istruttore copre i loop, che ripetono una sezione di codice un numero limitato di volte. Fornisce un esempio di conteggio da 1 a 10 utilizzando un ciclo for e spiega le tre istruzioni richieste per un ciclo for: dichiarazione di un indice, definizione di una condizione per quanto tempo ripetere il codice e un modo per incrementare o decrementare l'indice. Dimostra anche diversi modi di incrementare e decrementare l'indice. L'istruttore passa quindi a spiegare i cicli while, che ripetono una sezione di codice possibilmente un numero illimitato di volte fintanto che una determinata condizione rimane vera, e fornisce un esempio di richiesta agli utenti per il loro nome fino a quando l'utente non immette una risposta valida.
- 01:55:00 In questa sezione del video, l'istruttore dimostra come utilizzare fgets invece di scanf per l'input dell'utente nella programmazione C. Quindi usano un ciclo while per chiedere all'utente di inserire il proprio nome e urlare contro di loro se non lo hanno inserito correttamente. L'istruttore passa quindi alla discussione del ciclo do-while e fornisce una dimostrazione di un programma che chiede all'utente di inserire tutti i numeri che desidera, a condizione che siano maggiori di zero, e calcola la somma di quei numeri.
Parte 3
- 02:00:00 In questa sezione del corso completo di programmazione in C, l'istruttore spiega la differenza tra un ciclo while e un ciclo do-while in C. Mentre un ciclo while controlla prima la condizione e poi esegue il codice se la condizione è true, un ciclo do-while esegue il codice una volta e poi controlla la condizione per vedere se è vera prima di continuare. L'istruttore lo dimostra con un codice di esempio e spiega come modificare un ciclo while in un ciclo do-while. La sezione copre anche i cicli nidificati, ovvero un ciclo all'interno di un altro ciclo, e mostra un esempio di utilizzo di cicli annidati per stampare un rettangolo di simboli basato sui valori di input dell'utente per righe, colonne e simboli.
- 02:05:00 In questa sezione del video, l'istruttore dimostra come creare forme rettangolari utilizzando loop nidificati in C. Consente all'utente di inserire un simbolo e il numero di righe e colonne per il rettangolo, ma mostra anche come per cancellare il buffer di input per consentire il corretto input dell'utente. L'istruttore spiega anche la differenza tra le istruzioni continue e break nel contesto dei cicli C, dove continue salterà il resto di una sezione di codice e forzerà la successiva iterazione di un ciclo, mentre break uscirà completamente da un ciclo. Infine, l'istruttore definisce il concetto di array come una struttura dati in grado di memorizzare molti valori dello stesso tipo di dati e mostra come trasformare una variabile in un array.
- 02:10:00 Il video copre il concetto di array nel linguaggio di programmazione C. Gli array sono un modo per archiviare più valori dello stesso tipo di dati in una struttura di dati di dimensioni fisse. Il video mostra come inizializzare un array e accedere a elementi specifici utilizzando i numeri di indice. Esistono vari modi per inizializzare un array, ad esempio assegnando valori immediatamente o assegnando valori successivamente nel programma. Il video spiega anche come scorrere e stampare tutti gli elementi di un array utilizzando un ciclo for.
- 02:15:00 Il video illustra come scorrere e visualizzare gli elementi di un array nella programmazione C. L'istruttore dimostra l'utilizzo di un ciclo for e di un'istruzione printf, con l'indice del ciclo for utilizzato per accedere agli elementi dell'array. Mostrano anche come calcolare il numero di volte che il ciclo dovrebbe iterare utilizzando la dimensione dell'operatore, che si aggiornerà automaticamente se gli elementi vengono aggiunti o rimossi dall'array. L'istruttore passa quindi alla creazione di un array bidimensionale, che è un array in cui ogni elemento è esso stesso un array. Dimostrano come inizializzare e organizzare un array bidimensionale, utilizzando l'esempio di una semplice griglia o tabella di dati.
- 02:20:00 L'istruttore spiega come dichiarare e assegnare valori a un array bidimensionale nella programmazione C. Spiegano anche come visualizzare gli elementi di un array bidimensionale utilizzando loop nidificati e l'identificatore di formato "d". L'istruttore mostra quindi come calcolare il numero di righe e colonne di un array bidimensionale utilizzando la dimensione dell'operatore e la dimensione di una delle righe e utilizzando la dimensione di uno degli elementi trovati all'interno della prima riga. La sezione si conclude con un esempio di come testare il codice con una nuova riga aggiunta all'array 2D.
- 02:25:00 In questa sezione del video, l'istruttore spiega come creare un array bidimensionale in C, che è un array di array in cui ogni elemento è un intero array. Per accedere a uno degli elementi vengono utilizzati due indici: uno per la riga e uno per la colonna. L'istruttore mostra anche come creare un array di stringhe, che è un array 2D di singoli caratteri, tranne per il fatto che ogni elemento è una stringa. Per visualizzare un array di stringhe, è possibile utilizzare un ciclo for. Infine, l'istruttore spiega come le variabili possono essere scambiate in C introducendo una terza variabile come memoria temporanea per il valore. Lo scambio di variabili è importante negli algoritmi di ordinamento, che verranno trattati nel prossimo argomento.
- 02:30:00 L'istruttore insegna come scambiare i valori di due variabili in C, sia per interi che per array di caratteri. Utilizzando variabili temporanee e la funzione di copia di stringhe, l'istruttore mostra come scambiare valori ed evitare comportamenti imprevisti con matrici di caratteri se la lunghezza del secondo argomento è inferiore al primo. L'istruttore suggerisce inoltre di immaginare le variabili come bicchieri contenenti fluido per comprendere meglio i valori di scambio e fornisce un codice di esempio nella sezione dei commenti. Successivamente, l'istruttore spiega come scrivere un programma per ordinare gli elementi all'interno di un array, prima con un array di numeri interi e poi con un array di caratteri. L'istruttore dichiara una funzione separata per l'ordinamento e utilizza i cicli for nidificati per scorrere l'array e confrontare i valori per l'ordinamento.
- 02:35:00 Il relatore discute come ordinare gli elementi di un array in C utilizzando l'algoritmo di ordinamento a bolle. Spiegano l'uso di variabili temporanee e istruzioni if e come la dimensione del numero che viene ordinato influisce sulla sua posizione finale nell'array. L'oratore dimostra anche come ordinare una matrice di caratteri modificando il tipo di dati e la funzione di stampa. Quindi introducono il concetto di struct come un modo per organizzare i membri correlati in un blocco di memoria, con la capacità di imitare oggetti del mondo reale. Uno struct viene definito utilizzando la parola chiave struct seguita da un nome di tag e da un insieme di parentesi graffe per rappresentarne i membri.
- 02:40:00 In questa sezione del video, l'istruttore insegna struct e typedef nel linguaggio di programmazione C. Le strutture consentono a un programmatore di raggruppare valori correlati sotto un nome in un blocco di memoria e questi possono essere utilizzati per assegnare valori a membri con tipi di dati diversi. La parola chiave typedef assegna un soprannome a un tipo di dati esistente, che semplifica l'utilizzo del tipo di dati nel codice. L'istruttore mostra anche un esempio di creazione di una struttura con tre membri e l'assegnazione di valori a loro. Il video fornisce un codice di esempio per gli utenti che desiderano utilizzarlo.
- 02:45:00 La struttura viene creata al di fuori della funzione principale e riceve un nome di tag, "student", e contiene un array di caratteri per il nome e una variabile float per il GPA. Un array di quattro studenti viene inizializzato e quindi posizionato all'interno di un array chiamato "studenti". Utilizzando un ciclo for, il programma scorre l'array e stampa il nome e il GPA di ogni studente utilizzando l'operatore di accesso ai membri punto. Infine, il video spiega che se utilizziamo la parola chiave "typedef" con una struttura, non abbiamo più bisogno di utilizzare la parola chiave struct per creare la struttura e possiamo invece utilizzare il soprannome che le abbiamo assegnato.
- 02:50:00 L'istruttore insegna come creare array di strutture in C, dove ogni elemento nell'array è una struttura contenente dati per ogni studente come nome e GPA. L'istruttore passa anche all'uso degli enum, che sono tipi definiti dall'utente di identificatori interi denominati che possono rendere un programma più leggibile sostituendo i valori interi con nomi associati, rendendo il codice più facile da capire per il programmatore e chiunque lo riveda. Viene delineata la struttura degli enum e l'istruttore dimostra come utilizzare gli enum nelle istruzioni if-else per stampare un output diverso in base al valore di una variabile enum.
- 02:55:00 In questa sezione del video, l'istruttore dimostra come generare numeri casuali nella programmazione C. L'ora corrente viene utilizzata per generare un seme per la funzione rand, che genera un numero casuale compreso tra 0 e 32767. Per ottenere un numero casuale all'interno di un determinato intervallo, è possibile utilizzare l'operatore modulo. L'istruttore fornisce un esempio di generazione di un numero casuale compreso tra 1 e 6 (per lanciare un dado) e per lanciare tre dadi. Viene inoltre introdotto un gioco di indovinelli numerici utilizzando la conoscenza della generazione di numeri casuali. Vengono impostate le costanti per l'intervallo minimo e massimo e all'utente viene richiesto di indovinare il numero. Il programma utilizza la funzione rand per generare un numero casuale compreso nell'intervallo specificato e l'utente riceve un feedback per modificare la propria ipotesi fino a quando non viene inserito il numero corretto.
Parte 4
- 03:00:00 L'istruttore insegna come creare un gioco di indovinelli numerici in C, in cui il programma genera un numero casuale tra due valori specificati, invita l'utente a indovinare il numero e fornisce un feedback se l'ipotesi è troppo alta o troppo bassa , o corretto. Il programma utilizza un ciclo do-while per garantire che venga effettuata almeno un'ipotesi e conta il numero di ipotesi effettuate dall'utente. L'istruttore aggiunge anche alcune decorazioni di testo per rendere l'output visivamente più accattivante. Questo esempio dimostra l'uso di condizionali, cicli, input dell'utente e generazione di numeri casuali in C.
- 03:05:00 L'istruttore mostra come creare un gioco a quiz in C. Il gioco utilizza un array di caratteri bidimensionali per memorizzare le domande e un array di caratteri bidimensionale separato per memorizzare le opzioni. Le risposte corrette sono memorizzate in un array di caratteri unidimensionale. Il gioco calcola il numero di domande che ha e utilizza un ciclo for per scorrerle una per una, visualizzandole insieme alle loro possibili opzioni. Per fare ciò, l'istruttore utilizza un ciclo for nidificato che inizia con ogni quarta stringa all'interno dell'array di opzioni. Questo for cicli cicli quattro volte, visualizzando le quattro possibili opzioni per ogni domanda.
- 03:10:00 L'istruttore spiega come creare un semplice gioco a quiz in C che propone all'utente domande e controlla le risposte. Il codice utilizza un ciclo for nidificato per visualizzare le domande e le opzioni, accetta l'input dell'utente utilizzando scanf e converte i caratteri minuscoli in maiuscoli utilizzando la funzione "toupper". Il programma controlla quindi se l'ipotesi dell'utente corrisponde alla risposta corretta e incrementa il punteggio di conseguenza. Dopo aver risposto a tutte le domande, il programma visualizza il punteggio finale. L'istruttore spiega anche brevemente gli operatori bit per bit e dimostra come utilizzare cinque diversi operatori bit per bit in C.
- 03:15:00 Impariamo le operazioni bit a bit nella programmazione C. Iniziamo con l'operatore AND che, applicato a due numeri binari, assegna uno al nostro risultato solo se entrambi i bit corrispondenti sono uno. Passiamo quindi all'operatore OR, che assegna uno al nostro risultato se uno qualsiasi dei bit corrispondenti è uno. L'operatore OR esclusivo assegna uno al risultato se solo un bit corrispondente è uno. Impariamo anche gli operatori di spostamento a sinistra ea destra che spostano i bit in un numero binario a sinistra oa destra. Lo spostamento dei bit a sinistra raddoppia effettivamente il numero, mentre lo spostamento a destra ha l'effetto opposto.
- 03:20:00 Il video spiega la memoria nella programmazione C, che è un array di byte all'interno della RAM, con ogni unità che è un blocco di memoria che può contenere un valore. Un indirizzo di memoria indica dove si trova un blocco di memoria all'interno della RAM ed è come un indirizzo stradale. Quando dichiara una variabile, mette da parte alcuni blocchi di memoria per contenere un valore associato a un indirizzo di memoria. Ogni variabile utilizza un blocco di memoria di un byte e il video mostra gli indirizzi di memoria e le dimensioni di vari caratteri come esempi. Il video spiega anche brevemente i valori esadecimali, che utilizzano numeri da 0 a 9 e lettere dalla a alla f per creare 16 possibili valori per ogni cifra. Infine, il video copre i tipi di dati brevi, che utilizzano due byte di memoria.
- 03:25:00 L'istruttore spiega le basi della memoria nella programmazione C, incluso il modo in cui le variabili utilizzano i blocchi di memoria e come gli array utilizzano più blocchi di memoria in base alla loro dimensione e al tipo di dati. Introduce anche il concetto di puntatori, che contengono un indirizzo di memoria come valore per un'altra variabile, e spiega come possono essere utilizzati per eseguire più facilmente determinati compiti. L'istruttore dimostra come visualizzare il valore e l'indirizzo di una variabile e come creare un puntatore dello stesso tipo di dati della variabile a cui punta.
- 03:30:00 Impariamo i puntatori nella programmazione C. I puntatori vengono dichiarati utilizzando un asterisco come operatore di indirezione e una convenzione di denominazione comune utilizza una "p" minuscola seguita dal nome della variabile con la prima lettera maiuscola. Il valore di un puntatore è un indirizzo e possiamo accedere al valore memorizzato in quell'indirizzo utilizzando l'operatore di indirezione. È importante assicurarsi che i tipi di dati del puntatore e la variabile a cui punta siano coerenti. I puntatori possono anche essere passati come argomenti alle funzioni, consentendo alla funzione di accedere e modificare il valore memorizzato nella variabile puntata. Inoltre, i puntatori possono essere dichiarati e inizializzati in due passaggi, ma è consigliabile assegnare subito un valore.
- 03:35:00 L'istruttore spiega i puntatori nella programmazione C. Un puntatore è una variabile che contiene un indirizzo di memoria in un'altra variabile, matrice e altro. Per dichiarare un puntatore, si utilizza l'operatore di indirezione. Per assegnare un valore a un puntatore, si utilizza lo stesso operatore. L'istruttore mostra come scrivere su un file in C usando i puntatori, fopen, fwrite e fclose. Per scrivere su un file, devi creare un puntatore a un file e usare `fprintf` per scrivere sul file. L'istruttore dimostra anche l'I/O del file eliminando un file e scrivendo su un file in una posizione specifica nella directory di un computer.
- 03:40:00 L'istruttore mostra come leggere il contenuto di un file nella programmazione C creando un puntatore con il tipo di dati "file" e utilizzando la funzione fopen per aprire il file. L'istruttore dimostra come utilizzare un buffer per contenere un array di caratteri per contenere una riga del documento di testo alla volta e come leggere una singola riga dal file utilizzando la funzione fgets. La sezione include anche come visualizzare tutte le righe di un file utilizzando un ciclo while e come aggiungere il rilevamento del file per verificare se il file esiste prima di tentare di leggerlo.
- 03:45:00 In questa sezione del video, l'istruttore ripercorre i prototipi di funzione che verranno utilizzati nel programma, comprese le funzioni per resettare il tabellone, stampare il tabellone, controllare gli spazi liberi, mossa del giocatore, mossa del computer, controllare il vincitore e stampa vincitore. Dopo aver dichiarato queste funzioni, l'istruttore discute alcune variabili globali da utilizzare, tra cui un array 2D di caratteri denominato board, oltre a costanti per i personaggi del giocatore e del computer. La funzione principale è discussa di seguito, dove dichiara una variabile locale per il vincitore, la imposta su uno spazio vuoto, resetta il tabellone e la stampa. Il video include anche dettagli sui cicli for nidificati utilizzati nella funzione reset board e un'istruzione printf utilizzata in print board.
- 03:50:00 In questa sezione del corso completo di programmazione C, l'istruttore spiega come creare un ciclo while nella funzione principale che circonderà la funzione della scheda di stampa. La condizione del ciclo while è che se il vincitore è uno spazio vuoto e il valore restituito dall'invocazione della funzione di controllo degli spazi liberi non è uguale a zero, il ciclo continuerà. La funzione di controllo degli spazi liberi viene inoltre creata utilizzando due cicli for nidificati per scorrere l'array di caratteri 2D e decrementare la variabile locale degli spazi liberi se uno spazio è occupato. Viene spiegata la funzione di spostamento del giocatore che richiede all'utente di inserire i numeri di riga e colonna per effettuare una mossa e controlla se il posto è occupato o meno. La funzione check winner viene creata anche per controllare ogni riga per una condizione di vincita e per controllare ogni colonna per una condizione di vincita.
- 03:55:00 L'istruttore esamina il codice per controllare righe, colonne e diagonali per un vincitore in un gioco Tic Tac Toe. Spiegano l'uso dei cicli for e delle istruzioni if per scorrere gli elementi nel tabellone di gioco e verificare la presenza di corrispondenze. Se c'è un vincitore, la funzione restituisce il valore del carattere dell'elemento vincente. In caso contrario, viene restituito un carattere vuoto. L'istruttore fornisce quindi il codice per la mossa del computer, che comporta la generazione di coordinate casuali per posizionare il suo simbolo sul tabellone. Prima di generare numeri casuali, il programma controlla se ci sono spazi disponibili sul tabellone.
- 04:00:00 L'istruttore continua a costruire il gioco Tic Tac Toe in C. Aggiungono un segno di spunta per assicurarsi che il punto generato sia uno spazio vuoto prima di piazzare una mossa. Se non ci sono più spazi disponibili, la funzione "print winner" viene invocata con uno spazio vuoto, il che significa che il gioco è un pareggio. Spiegano che questa funzione è abbastanza semplice in quanto stampa "Hai vinto" se il vincitore è il giocatore, "Hai perso" se il vincitore è il computer e "È un pareggio" se non c'è nessun vincitore. L'istruttore implementa un'opzione "riproduci di nuovo" utilizzando un ciclo do while e reimposta le variabili vincitore e risposta all'inizio di ogni ciclo. Il gioco viene eseguito e testato più volte, con l'istruttore che spiega ogni passaggio. Infine, menzionano che il codice verrà pubblicato nella sezione dei commenti affinché gli utenti possano utilizzarlo.
- 2021.10.07
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Concetti fondamentali della programmazione orientata agli oggetti
Concetti fondamentali della programmazione orientata agli oggetti
I quattro concetti fondamentali della programmazione orientata agli oggetti sono astrazione, incapsulamento, ereditarietà e polimorfismo. Prima di approfondire i loro significati, è importante capire cos'è un oggetto. Un oggetto rappresenta qualcosa del mondo reale, che può essere fisico, come un'auto o un libro, o non fisico, come un appuntamento dal dentista o un conto in banca.
Nel contesto della programmazione orientata agli oggetti, un oggetto si riferisce a qualsiasi cosa di interesse per l'applicazione software in fase di sviluppo, in cui i dati devono essere archiviati ed elaborati. Gli oggetti sono anche noti come entità.
L'astrazione è il primo concetto fondamentale, che implica la semplificazione della realtà concentrandosi solo sui dati e sui compiti rilevanti relativi a un oggetto. Quando si progetta un'applicazione per elaborare dati su una persona, ad esempio, vengono considerati solo i dati e le operazioni necessarie.
Per creare oggetti a livello di codice, è necessaria una classe. Una classe funge da modello per la creazione di oggetti ed è scritta da un programmatore per definire gli attributi (noti anche come campi o proprietà) e le operazioni (note anche come comportamenti o metodi) di un oggetto. Gli attributi descrivono i dati dell'oggetto, mentre le operazioni rappresentano le azioni che possono essere eseguite dall'oggetto.
L'incapsulamento è il secondo concetto fondamentale e implica nascondere la complessità del funzionamento interno di un oggetto ad altri programmi e programmatori. Viene spesso indicato come nascondere le informazioni perché i dati e le funzioni all'interno di un oggetto sono legati insieme e protetti da interferenze esterne. I programmatori esperti spesso creano classi utilizzate dai programmatori junior e le librerie di classi compilate proteggono la proprietà intellettuale.
L'ereditarietà è il terzo concetto fondamentale, che consente a una classe di derivare i propri metodi e proprietà da un'altra classe. Ciò porta a una gerarchia di classi, in cui le sottoclassi ereditano da una superclasse. Ad esempio, una classe dipendente eredita da una classe persona e anche una classe cliente eredita dalla classe persona. Questo crea un tipo di relazione, con le sottoclassi che estendono le proprietà ei metodi della loro superclasse.
Il polimorfismo, l'ultimo concetto fondamentale, consente a una classe di implementare i metodi ereditati a modo suo. Diverse sottoclassi della stessa superclasse possono avere implementazioni diverse per i metodi ereditati. Il polimorfismo consente a diverse forme di oggetti con la stessa interfaccia di comportarsi in modo diverso, a seconda della specifica implementazione della sottoclasse.
Per riassumere, l'astrazione semplifica la realtà, l'incapsulamento nasconde la complessità, l'ereditarietà stabilisce gerarchie di classi e il polimorfismo consente diverse implementazioni di metodi ereditati. Questi concetti fondamentali costituiscono la base della programmazione orientata agli oggetti.
- 2020.11.01
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Programmazione orientata agli oggetti (OOP) nel corso C++
Programmazione orientata agli oggetti (OOP) nel corso C++
Questo video offre una panoramica della programmazione orientata agli oggetti (OOP) in C++. Spiega i concetti fondamentali di OOP, come classi, oggetti e metodi. L'istruttore dimostra la creazione di una classe C++ e dei suoi membri, sottolineando l'importanza di dichiarare le variabili come tipi di dati definiti dall'utente. I modificatori di accesso come private, public e protected vengono spiegati in relazione all'accesso ai membri dell'oggetto.
Il video copre anche l'implementazione dei principi OOP, tra cui incapsulamento, astrazione, ereditarietà e polimorfismo. Mostra esempi di come questi principi vengono applicati nel codice, come la creazione di costruttori e classi astratte. L'istruttore evidenzia i vantaggi dell'OOP, come semplificare lo sviluppo del software e nascondere la complessità agli utenti.
Inoltre, il video esplora il concetto di ereditarietà, in cui una classe derivata eredita proprietà da una classe base. L'istruttore dimostra il processo di creazione delle classi derivate e spiega come possono avere le proprie proprietà uniche oltre a quelle ereditate.
Il video si conclude con discussioni sulle funzioni virtuali e sul polimorfismo. Spiega come il polimorfismo consenta agli oggetti e ai metodi di avere più forme, consentendo l'utilizzo di un riferimento alla classe genitore con gli oggetti della classe figlia. Viene introdotto il concetto di funzioni virtuali, sottolineando che la versione più derivata di una funzione viene eseguita quando viene invocata.
Nel complesso, questo video mira a fornire una comprensione completa dell'OOP in C++, coprendo concetti, principi e implementazioni pratiche essenziali. L'istruttore incoraggia gli spettatori a seguire il suo canale, Code Beauty, e accoglie con favore il feedback sui video.
- 00:00:00 Questo video spiega le basi della programmazione orientata agli oggetti e come funziona nella pratica. Le classi sono un concetto chiave nella programmazione orientata agli oggetti e le variabili devono essere dichiarate come tipi di dati definiti dall'utente per poterle utilizzare.
- 00:05:00 In questo video viene creata una classe C++ e vengono aggiunti i membri. La classe ha tre attributi, nome, azienda ed età. Viene creata un'istanza della classe e ad essa viene assegnato il numero di variabile.
- 00:10:00 In questo video, l'istruttore spiega come accedere ai membri di un oggetto in C++. I modificatori di accesso, come private, public e protected, determinano in che modo i membri di un oggetto sono accessibili. Un metodo di classe può essere utilizzato per descrivere un comportamento di un oggetto.
- 00:15:00 Questo video spiega come funziona la programmazione orientata agli oggetti (OOP) in C++. Viene creata una funzione con il tipo restituito void e la funzione viene chiamata utilizzando la stessa sintassi della funzione introdotta. La funzione viene quindi richiamata cinque volte, ogni volta con un nome dipendente e una società diversi. I nomi dei dipendenti ei valori della società vengono quindi copiati in un nuovo oggetto dipendente e gli attributi dell'oggetto dipendente vengono impostati sui valori dei valori appena copiati.
- 00:20:00 In questo video, l'istruttore illustra le tre regole per la creazione di costruttori in C++. La prima regola è che un costruttore abbia lo stesso nome della classe a cui appartiene, la seconda è che un costruttore deve essere pubblico e la terza è che un costruttore deve essere accessibile. Quando si crea un costruttore, è importante tenere a mente le regole delineate in questo video. Se un costruttore non segue una di queste regole, verrà generato un errore.
- 00:25:00 In questo video, l'istruttore spiega le basi della programmazione orientata agli oggetti, inclusi i concetti di classi, oggetti e metodi. Quindi passa a descrivere quattro principi chiave della programmazione orientata agli oggetti: incapsulamento, astrazione, ereditarietà e polimorfismo. Infine, spiega come implementare questi concetti in un esempio di codice.
- 00:30:00 Questo video introduce la programmazione orientata agli oggetti (OOP) in C++. Una classe è una struttura che incapsula dati e metodi pubblici che altre classi possono richiamare per accedere e modificare i dati. Per fornire l'incapsulamento, i campi della classe sono privati ei getter e setter sono pubblici.
- 00:35:00 In questo video, un istruttore del corso C++ discute i principi della programmazione orientata agli oggetti (OOP). L'istruttore discute di come l'incapsulamento e l'astrazione aiutino a nascondere dati complessi dietro un'interfaccia semplificata. L'istruttore discute anche di come le regole di convalida possono essere applicate ai metodi setter delle proprietà private.
- 00:40:00 In questo video, il presentatore spiega come la programmazione orientata agli oggetti (OOP) può semplificare lo sviluppo del software nascondendo la complessità agli utenti. Usano un esempio di uno smartphone per illustrare come OOP può rendere semplice un processo complesso. Quindi dimostrano come creare un contratto che faccia sembrare semplice un lato di un sistema nascondendo la complessità del sistema all'utente.
- 00:45:00 Questo video spiega il concetto di programmazione orientata agli oggetti (OOP) in C++. Il video illustra come creare una classe astratta che richiede l'implementazione di una funzione virtuale e come testare la funzione per vedere se un determinato dipendente può ottenere una promozione.
- 00:50:00 In questo video, l'autore viene promosso e quindi se quella persona ha meno di 30 anni, quella persona non verrà promossa. Questo ci consente di implementare un contratto che in realtà è una classe astratta e quella classe astratta o quel contratto ha solo una regola e quella regola è questa pura funzione virtuale qui che si chiama chiedi promozione. Quindi, qualunque classe firmi questo contratto, qualunque classe erediti da questo impiegato astratto, che è questa classe qui, dovrà fornire l'implementazione per questo metodo qui. L'abbiamo testato e, come puoi vedere, non ho ottenuto la promozione e John l'ha fatto, questa è l'idea dell'astrazione. E questo metodo di richiesta di promozione è proprio quel pulsante che abbiamo menzionato come pulsante sul tuo smartphone dall'inizio di questo capitolo. Il terzo principio della programmazione orientata agli oggetti di cui voglio parlare è chiamato ereditarietà. L'idea di ereditarietà è la seguente: esiste questa classe base nota anche come superclasse o classe genitore e poi esiste una classe derivata nota anche come classe figlia o sottoclasse.
- 00:55:00 In questo video, un istruttore del corso C++ dimostra come funziona la programmazione orientata agli oggetti creando una classe derivata da una classe base esistente. Le proprietà della classe di base vengono quindi ereditate dalla classe derivata, che acquisisce anche le proprie proprietà specifiche della classe sviluppatore.
- 01:00:00 In questo video, l'istruttore spiega come funziona la programmazione orientata agli oggetti in C++. Spiega come una classe sviluppatore eredita da una classe dipendente e come il costruttore della classe dipendente può essere utilizzato per inizializzare determinate proprietà della classe sviluppatore. L'istruttore mostra quindi come creare un metodo nella classe sviluppatore per verificare se le proprietà sono state impostate correttamente. Infine, mostra come chiudere la classe sviluppatore.
- 01:05:00 In questo video, l'istruttore discute i concetti di programmazione orientata agli oggetti (OOP) di ereditarietà e polimorfismo. Dimostra come utilizzare questi concetti per risolvere un problema con un esempio di codice. Infine, l'istruttore dimostra come creare una classe che erediti da un'altra classe.
- 01:10:00 Questo video fornisce una breve panoramica della programmazione orientata agli oggetti (OOP) in C++. Il video spiega come creare una classe insegnante che eredita da una classe dipendente e implementa una funzione di preparazione della lezione. Il video discute anche alcuni dei problemi che possono sorgere durante la creazione e l'utilizzo delle classi OOP e come risolverli.
- 01:15:00 In questo video, l'istruttore spiega il concetto di programmazione orientata agli oggetti (OOP) in C++. Il polimorfismo si riferisce alla capacità di un oggetto o di un metodo di avere molte forme. Un uso comune del polimorfismo nella programmazione è quando un riferimento a una classe genitore viene utilizzato per fare riferimento a un oggetto di una classe figlia. Questo esempio dimostra come funziona il polimorfismo tornando alla funzione principale e invocando il nuovo metodo di lavoro sulle classi sviluppatore e insegnante, che ereditano entrambe dalla classe impiegato.
- 01:20:00 Questo video illustra le basi della programmazione orientata agli oggetti in C++. La prima parte del video copre la storia della programmazione orientata agli oggetti e come si differenzia da altri paradigmi di programmazione. La seconda parte del video spiega come creare un puntatore a una classe base e come rendere virtuale un metodo di lavoro in una classe dipendente. Infine, il video mostra come funziona il puntatore e come funziona il programma di conseguenza.
- 01:25:00 In questo video, l'istruttore discute il concetto di funzioni virtuali e polimorfismo in C++. Spiega che, quando viene invocata una funzione virtuale, viene eseguita la versione più derivata della funzione. Ciò significa che, se una funzione non è implementata nelle classi derivate di una classe, verrà invece richiamata la classe sviluppatore della classe. Osserva inoltre che, con il polimorfismo, diversi tipi di dipendenti possono essere trattati come se fossero un unico oggetto di grandi dimensioni, consentendo loro di essere referenziati con un puntatore di classe base.
- 01:30:00 Questo video introduce la programmazione orientata agli oggetti (OOP) in C++. Discute come OOP rende la programmazione più organizzata e più facile da capire. La presentatrice consiglia inoltre agli spettatori di seguire il suo canale, codificare la bellezza e iscriversi lì. Infine, la conduttrice incoraggia gli spettatori a lasciare un feedback sui suoi video.
- 2021.02.02
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Nel nostro mondo tecnologicamente avanzato, la programmazione e l'informatica sono diventate discipline trasformative che guidano l'innovazione e modellano la società.
La programmazione, come forma d'arte, combina creatività, logica e problem solving per creare soluzioni eleganti ed efficienti.
L'informatica funge da base scientifica per la programmazione, coprendo teorie, algoritmi e metodologie per lo sviluppo e l'implementazione di programmi per computer. Tuttavia, la programmazione stessa richiede immaginazione e ingegno. Come un artista su tela bianca, un programmatore intreccia linee di codice in algoritmi complessi, creando capolavori digitali che rivoluzionano i settori, semplificano le attività e migliorano l'esperienza dell'utente. La programmazione orientata agli oggetti (OOP) è un paradigma chiave nell'informatica che consente ai programmatori di gestire la complessità organizzando il codice in oggetti riutilizzabili e modulari. Incapsulando i dati e il comportamento negli oggetti, i programmatori possono progettare in modo creativo soluzioni più facili da comprendere, mantenere ed estendere.
La programmazione va oltre la risoluzione dei problemi e include la progettazione di interfacce intuitive e esperienze utente coinvolgenti. Questo aspetto unisce la sensibilità artistica alla conoscenza tecnica. I programmatori progettano l'interfaccia utente (UI) e l'esperienza utente (UX) utilizzando estetica, navigazione intuitiva e immagini accattivanti per creare software che delizia e affascina gli utenti. L'arte sta nel fondere perfettamente la funzionalità con l'aspetto estetico, traducendo caratteristiche complesse in design intuitivi e visivamente piacevoli. Con OOP, i programmatori possono separare le attività e creare oggetti separati responsabili di diversi aspetti del software. Questo approccio modulare promuove la creatività nella progettazione consentendo ai programmatori di concentrarsi sui singoli oggetti, sulle loro interazioni e sul comportamento generale del sistema. Utilizzando principi OOP come ereditarietà e polimorfismo, i programmatori possono sviluppare software con un'interfaccia intuitiva, un'interfaccia user-friendly e un'estetica visivamente accattivante.
L'ingegneria del software, una disciplina dell'informatica, sottolinea l'aspetto artistico della programmazione. Copre l'intero ciclo di vita dello sviluppo del software, dalla raccolta dei requisiti all'implementazione e alla manutenzione. Gli ingegneri del software si avvicinano alla programmazione come gli architetti, progettando sistemi e piattaforme affidabili, scalabili e gestibili. Considerano fattori come la modularità del codice, la riusabilità e i modelli architetturali per creare soluzioni software che combinano funzionalità ed eleganza. L'arte dello sviluppo del software consiste nel bilanciare i vincoli tecnici, le esigenze degli utenti e gli obiettivi di progettazione per creare un software che sia funzionale ed esteticamente gradevole. OOP svolge un ruolo chiave nello sviluppo del software fornendo un approccio strutturato alla gestione della complessità. La separazione del codice in classi e oggetti consente agli sviluppatori di software di progettare sistemi modulari, riutilizzabili e gestibili. Con la giusta astrazione e incapsulamento, gli sviluppatori di software possono trovare un equilibrio che si traduca in un software funzionale ed elegante.
L'arte della programmazione e dell'informatica va oltre il settore tecnologico, interessando le industrie e la società nel suo complesso. Dall'assistenza sanitaria alla finanza, dall'istruzione all'intrattenimento, la programmazione e l'informatica stanno rivoluzionando il modo in cui lavoriamo, comunichiamo e viviamo. Innovazioni come l'intelligenza artificiale, la realtà virtuale e la tecnologia blockchain stanno cambiando i settori e aprendo nuovi orizzonti. Programmatori e scienziati informatici stanno giocando un ruolo chiave in questi progressi trasformativi, spingendo i confini di ciò che è possibile e trasformando le idee in realtà. OOP consente ai programmatori di creare soluzioni innovative che rivoluzionano vari ambiti. Gestendo la complessità con la natura modulare ed estensibile dell'OOP, i programmatori possono sviluppare sistemi complessi come algoritmi di intelligenza artificiale, esperienze di realtà virtuale immersive e applicazioni blockchain sicure. Questi progressi stanno cambiando le industrie, aumentando la produttività e migliorando la qualità della vita delle persone in tutto il mondo.
La gestione della complessità è un aspetto chiave dello sviluppo del software. Man mano che i sistemi diventano più complessi, diventa necessario utilizzare approcci efficaci per gestire la complessità e garantire manutenibilità e scalabilità.
Il paradigma orientato agli oggetti è un approccio potente che offre vantaggi significativi nella gestione della complessità. Incapsulando i dati e il comportamento negli oggetti e utilizzando concetti come incapsulamento, ereditarietà e polimorfismo, il paradigma orientato agli oggetti fornisce una solida base per la gestione della complessità.
L'incapsulamento è un principio fondamentale del paradigma orientato agli oggetti che promuove l'associazione di dati e metodi all'interno degli oggetti. Questo incapsulamento nasconde le complessità interne di un oggetto, esponendo solo le interfacce necessarie per interagire con esso. Nascondendo i dettagli di implementazione, l'incapsulamento riduce la complessità di altre parti del sistema, consentendo agli sviluppatori di concentrarsi su astrazioni di livello superiore. Ciò promuove la modularità e migliora la leggibilità del codice, rendendo i sistemi complessi più facili da comprendere e mantenere.
L'astrazione è un altro concetto chiave nel paradigma orientato agli oggetti per aiutare a gestire la complessità. Ciò consente agli sviluppatori di rappresentare oggetti complessi del mondo reale come classi, astraendo i dettagli non necessari. Creando classi e interfacce astratte, gli sviluppatori possono definire comportamenti e attributi comuni che possono essere ereditati e implementati da più sottoclassi. Questa organizzazione gerarchica delle classi consente agli sviluppatori di gestire la complessità suddividendo i sistemi complessi in componenti più piccoli e più gestibili. Ogni classe si concentra sulle proprie responsabilità specifiche, risultando in una base di codice più modulare e comprensibile.
L'ereditarietà è un potente meccanismo fornito dal paradigma orientato agli oggetti che promuove il riutilizzo del codice e riduce la ridondanza. Ciò consente alle nuove classi di ereditare proprietà e comportamento dalle classi esistenti stabilendo una relazione "è" tra di esse. L'ereditarietà aiuta a gestire la complessità consentendo agli sviluppatori di definire una classe base con attributi e comportamenti comuni e quindi creare classi specializzate che ereditano da essa. Questa organizzazione gerarchica delle classi elimina la duplicazione del codice, riduce la complessità e migliora la manutenibilità.
Il polimorfismo è una caratteristica chiave del paradigma orientato agli oggetti che consente di trattare in modo intercambiabile oggetti di tipi diversi in base alle loro interfacce comuni. Il polimorfismo semplifica la gestione della complessità consentendo agli sviluppatori di scrivere codice che funziona con un'astrazione di livello superiore senza dover gestire i dettagli di implementazione specifici di ciascun oggetto. Utilizzando il polimorfismo, gli sviluppatori possono creare sistemi più flessibili ed estensibili perché è possibile aggiungere nuove classi senza influire sul codice esistente. Ciò promuove lo sviluppo modulare e scalabile, riducendo la complessità a lungo termine.
La gestione della complessità è un aspetto critico dello sviluppo del software e il paradigma orientato agli oggetti fornisce un potente framework per questo compito.
Attraverso principi come incapsulamento, astrazione, ereditarietà e polimorfismo, il paradigma orientato agli oggetti consente agli sviluppatori di gestire efficacemente la complessità e creare sistemi mantenibili, scalabili e modulari. Incapsulando i dati e il comportamento negli oggetti, estraendo i dettagli non necessari, riutilizzando il codice attraverso l'ereditarietà e utilizzando il polimorfismo, il paradigma orientato agli oggetti offre un approccio completo alla gestione della complessità. L'uso del paradigma orientato agli oggetti migliora notevolmente il processo di sviluppo del software e contribuisce alla creazione di sistemi software affidabili e gestibili.
L'arte della programmazione combina i principi scientifici con la creatività, la risoluzione dei problemi e l'innovazione. È una disciplina che richiede sia abilità tecnica che visione artistica. Gestire la complessità con un approccio orientato agli oggetti è essenziale nella programmazione, consentendo ai programmatori di sviluppare soluzioni eleganti ed efficienti e migliorare l'esperienza dell'utente.
Con l'avanzare della tecnologia, il software continuerà a plasmare il nostro mondo digitale e a guidare l'innovazione futura.