Как придумать задачи для изучения языка программирования

Как придумать задачи для изучения языка программирования

МЕРОПРИЯТИЯ

Всероссийский хакатон по биометрии

Комментарии

Популярные По порядку
Не удалось загрузить комментарии.

ВАКАНСИИ

Методист-педагогический дизайнер в Proglib.Academy
по итогам собеседования

Преподаватель на курс БД SQL в Proglib.Academy
по итогам собеседования

ЛУЧШИЕ СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

Логические задачи: 15 упражнений для тренировки мозга

Программистам без логики никуда. Поэтому время прокачать мозг: проверьте свои способности. Вам под силу эти логические задачи?

Логические и математические задачи с собеседований

Разомнем мозг! В этой статье собраны логические и математические задачи, которые нередко встречаются на собеседованиях и могут попасться вам.

15 задач на собеседовании для программиста

В этой статье я расскажу о задачах и вопросах, которые ждут программистов на собеседовании при приёме на работу.

Грокаем алгоритмы: Гайд по алгоритмам для тех, кому сложно решать задачи

Эта статья — для разработчиков, которые частично уже знают алгоритмы. Если вы еще не знакомы с ними, советуем пройти трек «Алгоритмы и структуры данных» в Хекслете. Вы изучите списки, стеки, очереди, структуры данных, которые помогут проектировать структуры и алгоритмы.

Бесплатные курсы по программированию в Хекслете

• Освойте азы современных языков программирования
• Изучите работу с Git и командной строкой
• Выберите себе профессию или улучшите навыки

Грокать алгоритмы или не грокать? Что делать, если вам не хочется решать сто задач к вашему следующему собеседованию?

Часть меня ненавидит технические собеседования, в первую очередь из-за того, что мне нужно повторять много материала. Кроме того, в процессе самого собеседования мне часто приходится предлагать какое-то особенное решение, а не то, которое я бы выбрал в своей будничной практике.

Несмотря на это, я люблю алгоритмы и люблю решать задачки по программированию. Для меня это веселое времяпровождение и хорошая тренировка для мозга. Учитывая все это, хочу рассказать вам о моей собственной технике подготовки к собеседованиям, которая намного интереснее и волнительнее, чем обычная подготовка.

Коротко расскажу о себе, чтобы вы убедились в моей экспертности. Я программирую уже 20 лет, за это время я много раз менял место работы. Всего я прошел около 30 воронок найма — больше 120 собеседований. Плюс к этому у меня есть опыт с той стороны баррикад: я провел около 300 технических собеседований и больше 200 собеседований по системному дизайну .

Где мы грокаем алгоритмы

Если вы когда-нибудь искали работу, то знаете, что есть ресурсы, которые собирают задачи с собеседований . Один из них — LeetCode, это самый популярный сайт, где очень много задач. Плюс вокруг него сложилось развитое сообщество, где можно обсуждать задачки с другими инженерами. Если выдается свободная минутка, я всегда не прочь провести ее на LeetCode. Там я решаю задачи или читаю чужие решения, после чего сравниваю со своими.

Самая большая проблема LeetCode в том, что сайту не хватает продуманной системы обучения. У него много разных задач, в которых легко потеряться. Сколько нужно таких задач, чтобы подготовиться к собеседованию? Я бы предпочел двигаться по продуманной программе, в конце которой я смогу ощутить уверенность в собственных знаниях. Но системы нет, а я ленивый, и вообще — не хочу решать 500+ задач.

Одно из популярных решений для этой проблемы — решать задачи, которые относятся к одной структуре данных (например, прорешать несколько задач с деревьями). Какая-то система обучения появляется, но это решение меня все равно не устраивает. Например, что делать, если задачу можно решить при помощи разных структур данных?

Какую систему обучения придумал я

Я бы предпочел такую систему, в которой задачи распределены по паттернам, а не по структурам данных. Мои любимые паттерны — скользящее окно, нахождение цикла и топологическая сортировка. Когда я научился пользоваться этими методами, я стал решать незнакомые задачи по аналогии с задачами, которые решал до этого. Благодаря этому весь процесс подготовки к собеседованиям стал более интересным и веселым. Ну и конечно же, более систематичным.

Я обнаружил 25 паттернов, которые лежат в основе решения большинства задач. Думаю, эти паттерны помогут кому угодно показывать на собеседованиях красивые и элегантные решения. Вся фишка этих паттернов в том, что понимая один из них, вы научитесь решать сразу несколько задач, десятки задач.

Самые распространенные паттерны для решения задач

1. Метод скользящего окна
2. Метод двух указателей
3. Нахождение цикла
4. Интервальное слияние
5. Цикличная сортировка
6. In-place Reversal для LinkedList
7. Поиск в ширину
8. Поиск в глубину
9. Двоичная куча
10. Подмножества
11. Усовершенствованный бинарный поиск
12. Побитовое исключающее ИЛИ
13. Top K Elements
14. K-образное слияние
15. Задача о рюкзаке 0-1
16. Задача о неограниченном рюкзаке
17. Числа Фибоначчи
18. Наибольшая последовательность-палиндром
19. Наибольшая общая подстрока
20. Топологическая сортировка
21. Чтение префиксного дерева
22. Задача: количество островов в матрице
23. Метод проб и ошибок
24. Система непересекающихся множеств
25. Задача: найти уникальные маршруты

Читайте также: Это снова я, резиновая уточка: что такое метод Фейнмана и почему с его помощью так просто изучать программирование

Метод скользящего окна

Контекст: Мы используем этот метод, когда у нас есть входные данные с заданным размером окна.

Задачи для этого паттерна:

• Longest Substring with K Distinct Characters
• Fruits into Baskets
• Permutation in a String

Метод двух указателей

Контекст: Мы используем два указателя, чтобы перебрать все входные данные. Обычно два указателя движутся в противоположных направлениях с фиксированным интервалом.

Задачи для этого паттерна:

• Squaring a Sorted Array
• Dutch National Flag Problem
• Minimum Window Sort

Нахождение цикла

Контекст: Еще этот алгоритм называют алгоритмом черепахи и зайца. В отличие от предыдущего метода, два указателя тут движутся с разной скоростью.

Задачи для этого паттерна:

• Middle of the LinkedList
• Happy Number
• Cycle in a Circular Array

Интервальное слияние

Контекст: Этот метод применяют, если есть пересекающиеся интервалы. Например, на этом изображении мы видим, что интервалы a и b могут пересекаться шестью разными способами:

Задачи для этого паттерна:

• Intervals Intersection
• Conflicting Appointments
• Minimum Meeting Rooms

Цикличная сортировка

Контекст: Если входные данные лежат в заданном интервале, используйте цикличную сортировку.

Задачи для этого паттерна:

• Find all Missing Numbers
• Find all Duplicate Numbers
• Find the First K Missing Positive Numbers

In-place Reversal для LinkedList

Техника: Эта техника описывает эффективный способ перевернуть связи между узлами в LinkedList (класс Java). Часто мы ограничены in-place, то есть мы должны использовать исходные узлы.

Задачи для этого паттерна:

• Reverse every K-element Sub-list
• Rotate a LinkedList

Поиск в ширину

Контекст: Это метод для решения задач с деревьями.

Задачи для этого паттерна:

• Binary Tree Level Order Traversal
• Minimum Depth of a Binary Tree
• Connect Level Order Siblings

Поиск в глубину

Контекст: Тот же, что для предыдущего метода.

Задачи для этого паттерна:

• Path With Given Sequence
• Count Paths for a Sum

Двоичная куча

Контекст: Во многих задачах у нас есть набор элементов, который можно разделить на две части. Тогда мы могли бы выяснить, какой элемент является наименьшим в первой куче и какой является наибольшим во второй куче.

Задачи для этого паттерна:

• Find the Median of a Number Stream
• Next Interval

Подмножества

Контекст: Если задача требует перестановки или комбинаций элементов, используйте подмножества.

Задачи для этого паттерна:

• String Permutations by changing case
• Unique Generalized Abbreviations

Усовершенствованный бинарный поиск

Контекст: Эта техника использует логический оператор для наиболее эффективного поиска элементов.

Задачи для этого паттерна:

• Two Single Numbers
• Flip and Invert an Image

Наибольшее K элементов

Контекст: Эта техника используется, чтобы найти наибольший/наименьший или наиболее часто встречающийся набор k-элементов в коллекции.

Задачи для этого паттерна:

• ‘K’ Closest Points to the Origin
• Maximum Distinct Elements

Читайте также: Как решить задачу, если непонятно, с чего вообще начать: советы от Хекслета

K-образное слияние

Контекст: Используйте эту технику, если у вас есть список отсортированных массивов.

Задачи для этого паттерна:

• Kth Smallest Number in M Sorted Lists
• Kth Smallest Number in a Sorted Matrix

Рюкзак 0-1

Контекст: Этот паттерн используют для задач на оптимизацию. Используйте эту технику, чтобы выбирать элементы, которые дают максимум выгоды в данном наборе ограничений по вместимости. Учитывая то, что каждый элемент может быть выбран лишь единожды.

Задачи для этого паттерна:

• Equal Subset Sum Partition
• Minimum Subset Sum Difference

Неограниченный рюкзак

Контекст: То же самое, что в предыдущем паттерне, но только каждый элемент может быть выбран повторно сколько угодно раз.

Задачи для этого паттерна:

• Rod Cutting
• Coin Change

Числа Фибоначчи

Контекст: Как очевидно из названия, это паттерн для чисел Фибоначчи. Это последовательность, в которой каждое последующее число равно сумме двух предыдущих чисел.

Задачи для этого паттерна:

Наибольшая последовательность — палиндром

Контекст: Имеется в виду задача, которая может быть использована как для последовательности, так и для строк . По сути это задача на оптимизацию.

Задачи для этого паттерна:

• Longest Palindromic Subsequence
• Minimum Deletions in a String to make it a Palindrome

Наибольшая общая подстрока

Контекст: Как понятно из названия, это паттерн для работы со строками или другими последовательностями, а также для работы с наборами строк или последовательностей.

Задачи для этого паттерна:

• Maximum Sum Increasing Subsequence
• Edit Distance

Чтение префиксного дерева

Контекст: Это специфичная для структуры данных техника, с помощью которой читают или создают префиксное дерево.

Задачи для этого паттерна:

• Longest Word in Dictionary
• Palindrome Pairs

Острова в матрице

Контекст: Этот паттерн подходит для чтения любого двумерного массива, где нам нужно обнаружить связанные между собой элементы.

Задачи для этого паттерна:

• Number of Distinct Islands
• Maximum Area of Island

Путь проб и ошибок

Контекст: Этот паттерн подойдет для того, чтобы пройтись по массиву в поисках подходящего под требования элемента.

Задачи для этого паттерна:

• Find Kth Smallest Pair Distance
• Minimize Max Distance to Gas Station

Система непересекающихся множеств

Контекст: Если данные раскиданы по непересекающимся множествам, то они решаются одним и тем же способом.

Задачи для этого паттерна:

• Number of Provinces
• Bipartite Graph

Поиск уникального маршрута

Контекст: Этот паттерн подойдет для прохождения по любому многомерному массиву.

Задачи для этого паттерна:

• Find Unique Paths
• Dungeon Game

Бесплатные курсы по программированию в Хекслете

• Освойте азы современных языков программирования
• Изучите работу с Git и командной строкой
• Выберите себе профессию или улучшите навыки

Как придумать задачи для изучения языка программирования

МЕРОПРИЯТИЯ

Всероссийский хакатон по биометрии

Комментарии

Популярные По порядку
Не удалось загрузить комментарии.

ВАКАНСИИ

Методист-педагогический дизайнер в Proglib.Academy
по итогам собеседования

Преподаватель на курс БД SQL в Proglib.Academy
по итогам собеседования

ЛУЧШИЕ СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

DeepFake-туториал: создаем собственный дипфейк в DeepFaceLab

Рассказываем о технологии DeepFake и шаг за шагом учимся делать дипфейки в DeepFaceLab – нейросетевой программе, меняющей лица в видеороликах.

11 проектов, которые должен разработать каждый питонист

Уверены, что хорошо знаете Python? Проверьте, сможете ли вы разработать эти проекты на Python. Если нет − бегом читать наши туториалы.

6 open-source проектов для практики новичка

Практика в open-source проектах поможет при составлении портфолио для трудоустройства. В статье приведены рекомендации по изучению этой тематики.

Задачи по Python для начинающих от Tproger и GeekBrains

Для обучения программированию на питоне нужны тренировки. Совместно с GeekBrains собрали для вас несколько простых задач на Python 3 c решениями.

Вместе с факультетом Python-разработки GeekUniversity собрали для вас несколько простых задач по Python для обучения и тренировки. Их можно решать в любом порядке.

Обратите внимание, что у любой задачи по программированию может быть несколько способов решения. Чтобы посмотреть добавленный нами вариант решения, кликните по соответствующей кнопке. Все приведённые варианты написаны на Python 3.

Задача 1

Есть список a = [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89] .

Выведите все элементы, которые меньше 5 .

Вариант решения

Самый простой вариант, который первым приходит на ум — использовать цикл for :

for elem in a: if elem < 5: print(elem)

Также можно воспользоваться функцией filter , которая фильтрует элементы согласно заданному условию:

print(list(filter(lambda elem: elem < 5, a)))

И, вероятно, наиболее предпочтительный вариант решения этой задачи — списковое включение:

print([elem for elem in a if elem < 5])

Задача 2

a = [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89] ;

b = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13] .

Нужно вернуть список, который состоит из элементов, общих для этих двух списков.

Вариант решения

Можем воспользоваться функцией filter :

result = list(filter(lambda elem: elem in b, a)) 

Или списковым включением:

result = [elem for elem in a if elem in b]

А можно привести оба списка к множествам и найти их пересечение:

result = list(set(a) & set(b))

Однако в таком случае каждый элемент встретится в результирующем списке лишь один раз, т.к. множество поддерживает уникальность входящих в него элементов. Первые два решения (с фильтрацией) оставят все дубли на своих местах.

Python RegEx: практическое применение регулярок

Задача 3

Отсортируйте словарь по значению в порядке возрастания и убывания.

Вариант решения

Импортируем нужный модуль и объявляем словарь:

import operator d =

Сортируем в порядке возрастания:

result = dict(sorted(d.items(), key=operator.itemgetter(1))) 

И в порядке убывания:

result = dict(sorted(d.items(), key=operator.itemgetter(1), reverse=True)) 

Задача 4

Напишите программу для слияния нескольких словарей в один.

Вариант решения

Допустим, вот наши словари:

dict_a = dict_b = dict_c =

Объединить их можно вот так:

result = <> for d in (dict_a, dict_b, dict_c): result.update(d) 

А можно с помощью «звёздочного» синтаксиса:

О звёздочном синтаксисе можно прочитать в нашей статье.

Задача 5

Найдите три ключа с самыми высокими значениями в словаре my_dict = .

Вариант решения

Можно воспользоваться функцией sorted :

result = sorted(my_dict, key=my_dict.get, reverse=True)[:3] 

Аналогичный результат можно получить с помощью функции nlargest из модуля heapq :

from heapq import nlargest result = nlargest(3, my_dict, key=my_dict.get) 

Читайте также: Всё о сортировке на Python

Задача 6

Напишите код, который переводит целое число в строку, при том что его можно применить в любой системе счисления.

Вариант решения

Второй аргумент функции int отвечает за указание основания системы счисления:

Задача 7

Нужно вывести первые n строк треугольника Паскаля. В этом треугольнике на вершине и по бокам стоят единицы, а каждое число внутри равно сумме двух расположенных над ним чисел.

Вариант решения

def pascal_triangle(n): row = [1] y = [0] for x in range(max(n, 0)): print(row) row = [left + right for left, right in zip(row + y, y + row)] pascal_triangle(6) 

Задача 8

Напишите проверку на то, является ли строка палиндромом. Палиндром — это слово или фраза, которые одинаково читаются слева направо и справа налево.

Вариант решения

Тут всё просто, достаточно сравнить строку с её обратной версией, для чего можно использовать встроенную функцию reversed:

def is_palindrome(string): return string == ''.join(reversed(string)) print(is_palindrome('abba')) 

Того же эффекта можно добиться с помощью срезов:

def is_palindrome(string): return string == string[::-1] print(is_palindrome('abba')) 

Задача 9

Сделайте так, чтобы число секунд отображалось в виде дни:часы:минуты:секунды .

Вариант решения

def convert(seconds): days = seconds // (24 * 3600) seconds %= 24 * 3600 hours = seconds // 3600 seconds %= 3600 minutes = seconds // 60 seconds %= 60 print(f':::') convert(1234565) 

Задача 10

Вы принимаете от пользователя последовательность чисел, разделённых запятой. Составьте список и кортеж с этими числами.

Вариант решения

values = input('Введите числа через запятую: ') ints_as_strings = values.split(',') ints = map(int, ints_as_strings) lst = list(ints) tup = tuple(lst) print('Список:', lst) print('Кортеж:', tup) 

Задача 11

Выведите первый и последний элемент списка.

Вариант решения

lst = [1, 2, 3, 4, 5] print(f'Первый: ; последний: ') 

Задача 12

Напишите программу, которая принимает имя файла и выводит его расширение. Если расширение у файла определить невозможно, выбросите исключение.

Вариант решения

def get_extension(filename): filename_parts = filename.split('.') if len(filename_parts) < 2: # filename has no dots raise ValueError('the file has no extension') first, *middle, last = filename_parts if not last or not first and not middle: # example filenames: .filename, filename., file.name. raise ValueError('the file has no extension') return filename_parts[-1] print(get_extension('abc.py')) print(get_extension('abc')) # raises ValueError print(get_extension('.abc')) # raises ValueError print(get_extension('.abc.def.')) # raises ValueError

Задача 13

При заданном целом числе n посчитайте n + nn + nnn.

Вариант решения

def solve(n): n1 = n n2 = int(str(n) * 2) n3 = int(str(n) * 3) print(n1 + n2 + n3) solve(5) 

Задача 14

Напишите программу, которая выводит чётные числа из заданного списка и останавливается, если встречает число 237.

Вариант решения

numbers = [ 386, 462, 47, 418, 907, 344, 236, 375, 823, 566, 597, 978, 328, 615, 953, 345, 399, 162, 758, 219, 918, 237, 412, 566, 826, 248, 866, 950, 626, 949, 687, 217, ] for x in numbers: if x == 237: break elif x % 2 == 0: print(x) 

Задача 15

Напишите программу, которая принимает два списка и выводит все элементы первого, которых нет во втором.

Вариант решения

set_1 = set(['White', 'Black', 'Red']) set_2 = set(['Red', 'Green']) print(set_1 - set_2) 

Задача 16

Выведите список файлов в указанной директории.

Вариант решения

from os import listdir from os.path import isfile, join files = [f for f in listdir('/home') if isfile(join('/home', f))] print(files) 

Задача 17

Сложите цифры целого числа.

Вариант решения

def sum_digits(num): digits = [int(d) for d in str(num)] return sum(digits) print(sum_digits(5245)) 

Разработка на Python с нуля: роадмап программиста

Задача 18

Посчитайте, сколько раз символ встречается в строке.

Вариант решения

string = 'Python Software Foundation' string.count('o') 

Задача 19

Поменяйте значения переменных местами.

Вариант решения

Можно написать монструозную конструкцию в стиле языка C:

x = 5 y = 10 temp = x x = y y = temp 

Но в Python есть более удобный способ для решения этой задачи:

x = 5 y = 10 x, y = y, x 

Задача 20

С помощью анонимной функции извлеките из списка числа, делимые на 15.

Вариант решения

nums = [45, 55, 60, 37, 100, 105, 220] result = list(filter(lambda x: not x % 15, nums)) 

Задача 21

Нужно проверить, все ли числа в последовательности уникальны.

Вариант решения

def all_unique(numbers): return len(numbers) == len(set(numbers)) 

Задача 22

Напишите программу, которая принимает текст и выводит два слова: наиболее часто встречающееся и самое длинное.

Вариант решения

import collections text = 'lorem ipsum dolor sit amet amet amet' words = text.split() counter = collections.Counter(words) most_common, occurrences = counter.most_common()[0] longest = max(words, key=len) print(most_common, longest) 

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

Следите за новыми постами по любимым темам

Подпишитесь на интересующие вас теги, чтобы следить за новыми постами и быть в курсе событий.

Для начинающих

Подписаться на тег

Задачи умеренной сложности

Подписаться на тег

Подписаться на тег

Партнёрский материал

Подписаться на тег

Что думаете?
168 комментариев
Сначала интересные

17 сент 2020 17 сент 2020 в 16:00
чувствую себя тупым.

14 февр 2021 14 февр 2021 в 13:36
oostarkker, как же я тебя понимаю

26 апр 2022 26 апр 2022 в 09:38
oostarkker, как же я вас понимаю

21 июля 2022 21 июля 2022 в 10:40
oostarkker, ля, легко же
ещё 3 комментария

30 сент 2021 30 сент 2021 в 14:59

Расписал решение задачи №2, длинное, но очень простое и универсальное. Списки могут быть абсолютно любыми, их можно поменять местами и т.д. Совет: не пытайтесь сразу пользоваться готовыми функциями пайтона, они могут сыграть с вами злую шутку, когда будете придумывать какой-либо алгоритм для очередной задачки. a = [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89] b = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13] c = [] for i in range(len(a)): for j in range(len(b)): if a[i] == b[j] and a[i] not in c: c += [a[i]] else: continue for i in range(len(b)): for j in range(len(a)): if b[i] == a[j] and b[i] not in c: c += [b[i]] else: continue c.sort() print(c)