零碎時間也能練習程式思維：軟體工程師的口語化思考訓練法

這是個很好的想法!我可以扮演一個思考訓練的夥伴,透過不同類型的問題來幫助你鍛鍊程式設計思維。我們可以專注在以下幾個面向:

1. 演算法設計與複雜度分析
2. 系統設計與架構思考
3. 程式碼優化與重構練習
4. 除錯思維訓練
5. 設計模式應用

我們可以從一個簡單的演算法問題開始:

假設你正在開發一個社群媒體應用程式的後端系統。用戶可以發布貼文,而且系統需要即時顯示「幾分鐘前發布」這樣的資訊。例如:

• 1分鐘內發布顯示「剛剛」
• 1小時內發布顯示「X分鐘前」
• 24小時內發布顯示「X小時前」
• 超過24小時顯示具體日期

請思考:

1. 你會如何設計這個時間轉換的函式?
2. 有什麼邊界條件需要考慮?
3. 如何讓這個函式容易維護且易於擴展?

你可以用口語描述你的思考過程,不需要寫出實際程式碼。

好的,讓我來分析這個問題的解決方案:

1. 基本設計思路:

• 輸入會是發文時間的時間戳(timestamp)
• 需要和當前時間做比較計算差值
• 根據時間差值分級顯示不同格式

2. 實作策略: 首先建立一個時間區間的對照表,由小到大判斷:

60秒內 -> "剛剛"
60分鐘內 -> "X分鐘前"
24小時內 -> "X小時前"
超過24小時 -> 具體日期

3. 需要考慮的邊界條件:

• 處理負數時間差(未來時間)
• 跨日期時間計算
• 不同時區問題
• 效能考量:如果要處理大量文章列表時的優化

4. 易維護性與擴展性考量:

• 使用常數定義時間閾值,方便未來調整
• 支援多語言
• 彈性的格式設定
• 考慮快取機制

5. 程式架構建議:

class TimeAgoFormatter {
  constructor(locale, timezone) {
    // 設定語言和時區
  }
  
  format(timestamp) {
    // 主要轉換邏輯
  }
  
  private getTimeDiff() {
    // 計算時間差
  }
}

6. 效能優化方向:

• 對於文章列表,可以批量處理時間轉換
• 可以在Redis快取常用的時間格式
• 前端可以處理秒級的即時更新

這樣的設計既能滿足基本需求,也為未來的功能擴展預留了彈性。你覺得這個設計方案合理嗎?或是你有什麼想補充的地方?

抱歉我的解答太長了。讓我們改用更簡短的練習。

試試這個小問題: 給一個已排序的整數陣列 [2,4,6,8,10]，如果要插入數字 5，應該插入在哪個位置，好讓陣列保持排序?

這類簡單但需要思考的問題很適合零碎時間。你可以花 1-2 分鐘思考，我們再討論解法。你想試試看嗎?

對的方向! 讓我們更細緻地分析一下你的解法:

你說「和位於中間的數字比大小」，這聽起來像是二分搜尋法(Binary Search)的思維。在這個例子中:

1. 和中間數字 6 比較，5 比較小
2. 所以要插入在 6 的左邊，也就是位置 2 (如果從 0 開始數)

最後陣列會變成: [2,4,5,6,8,10]

你的解法時間複雜度是 O(log n)，比單純從頭掃到尾 O(n) 更有效率！

要不要試試下一個問題？給你一個字串 "hello"，如何判斷它是否是回文(palindrome)？你可以用 30 秒想想。

回文(palindrome)是指一個字串從前面讀和從後面讀都是一樣的。例如:

• "mom" 是回文
• "wow" 是回文
• "racecar" 是回文
• "hello" 不是回文

所以 "hello" 從前面讀是 "hello"，從後面讀是 "olleh"，因為不一樣所以不是回文。

現在你知道什麼是回文了，要試試看判斷一個字串是否是回文的方法嗎？

完全正確！這就是檢查回文的經典方法：

1. 第一個和最後一個比較
2. 如果相同，往內縮一格繼續比
3. 如果不同，就可以確定不是回文
4. 直到比完所有字母或兩邊相遇

用這個方法： "hello" -> 'h' vs 'o' 不同 -> 不是回文 "wow" -> 'w' vs 'w' 相同 -> 'o' vs 'o' 相同 -> 是回文

來試試下一個小問題： 一個數字陣列 [1,2,2,3,3,3]，如何快速找出陣列中出現最多次的數字？

這個問題有幾個解法，我來說明最直觀的方式：

使用一個計數器（雜湊表/Hash Map）來記錄每個數字出現的次數：

1. 掃描陣列一遍
2. 每遇到一個數字，就在計數器中把該數字的計數+1
3. 最後找出計數最大的數字

用 [1,2,2,3,3,3] 示範：

• 1 出現 1 次
• 2 出現 2 次
• 3 出現 3 次

所以答案是 3（出現最多次）

來試下一題： 給你一個數字 235，如何判斷它是不是由小到大排列的數字？（即每個位數都比前一個大）

你要繼續嗎？

沒錯！你抓到重點了。使用 %10 和除法可以從右到左取出每個位數：

235 % 10 = 5 (個位) 235 / 10 = 23 23 % 10 = 3 (十位) 23 / 10 = 2 (百位)

然後比較：5 > 3 且 3 > 2，所以 235 確實是由小到大排列。

來個類似但稍微不同的問題： 給你一個數字 12321，如何判斷它是不是迴文數？ （提示：可以用剛才學到的取位數技巧）

使用 %10 和除法來解這個迴文數問題，步驟是：

1. 從原始數字開始，每次用 %10 取出最後一位數
2. 將取出的數字重新組合成一個新數字（相當於把原數字反轉）
3. 最後比較原數字和反轉後的數字是否相同

以 12321 為例：

原數: 12321
取出 1 (12321 % 10)，新數: 1
取出 2 (1232 % 10)，新數: 12
取出 3 (123 % 10)，新數: 123
取出 2 (12 % 10)，新數: 1232
取出 1 (1 % 10)，新數: 12321

比較 12321 == 12321，相同，所以是迴文數。

要不要試試這個問題： 陣列 [1,4,3,2,5] 中有一個數字不見了（1-5 應該都要有），如何找出消失的數字？