Kurs Data Types

Lekcja 1 • Co reprezentują typy danych

Definiuje typy danych jako kontrakty między wartościami a operacjami. Ustala słownictwo używane w całym kursie.

Lekcja 2 • Dlaczego istnieją systemy typów

Wyjaśnia motywacje bezpieczeństwa i wydajności stojące za systemami typów. Łączy dyscyplinę typowania z mniejszą liczbą błędów wykonania.

Lekcja 3 • Silne a słabe typowanie

Odróżnia ścisłe wymuszanie typów od permisywnej koercji. Wyjaśnia powszechne błędne przekonania na temat siły typowania.

Lekcja 4 • Typy pierwotne a typy złożone

Porównuje atomowe typy pierwotne ze strukturalnymi typami złożonymi. Przygotowuje uczniów do kategoryzowania każdego napotkanego typu.

Lekcja 1 • Promocja i koercja typów numerycznych

Opisuje automatyczne konwersje rozszerzające i zawężające między typami numerycznymi. Uczniowie przewidują wyniki koercji w wyrażeniach mieszanych typów.

Lekcja 2 • Typy całkowitoliczbowe i zakresy

Obejmuje liczby całkowite ze znakiem i bez znaku w typowych szerokościach bitowych. Uczniowie obliczają zakresy wartości ze wzorów na szerokość bitową.

Lekcja 3 • Wybór odpowiedniego typu numerycznego

Stosuje kryteria wyboru oparte na zakresie, precyzji i potrzebach wydajnościowych. Utrwala wszystkie koncepcje numeryczne poprzez ćwiczenia decyzyjne.

Lekcja 4 • Reprezentacja zmiennoprzecinkowa

Wyjaśnia binarną reprezentację liczb rzeczywistych IEEE 754. Uczniowie identyfikują utratę precyzji i artefakty zaokrągleń.

Lekcja 1 • Wartości prawdziwościowe i fałszywościowe

Wyjaśnia, jak wartości nieboolowskie są koerowane do boolowskich w językach dynamicznych. Uczniowie unikają typowych błędów prawdziwościowych.

Lekcja 2 • Null i undefined jako wartości specjalne

Bada null i undefined jako odrębne znaczniki braku wartości. Uczniowie stosują wzorce bezpieczeństwa null, aby zapobiegać błędom wyłuskania nulla.

Lekcja 3 • Podstawy kodowania znaków

Wprowadza ASCII i Unicode jako podstawę typów znakowych. Uczniowie odwzorowują znaki na punkty kodowe i sekwencje bajtów.

Lekcja 4 • Typ znakowy w praktyce

Obejmuje, jak języki reprezentują pojedynczy znak i jego operacje. Łączy typy znakowe z konstrukcją łańcuchów znaków.

Lekcja 1 • Walidacja i normalizacja łańcuchów znaków

Stosuje regex i normalizację Unicode do walidacji i czyszczenia wejściowych łańcuchów znaków. Łączy z wymogami jakości danych i bezpieczeństwa.

Lekcja 2 • Formatowanie i interpolacja łańcuchów znaków

Uczy formatowania łańcuchów znaków, literałów szablonowych i składni interpolacji. Uczniowie tworzą czytelne i bezpieczne przed wstrzyknięciem sformatowane wyjście.

Lekcja 3 • Wewnętrzna struktura łańcuchów znaków i układ pamięci

Ujawnia, jak łańcuchy znaków są przechowywane w pamięci jako sekwencje znaków. Łączy wewnętrzny układ z implikacjami wydajnościowymi.

Lekcja 4 • Podstawowe operacje na łańcuchach znaków

Obejmuje wycinanie, wyszukiwanie, zastępowanie i dzielenie łańcuchów znaków. Buduje zestaw narzędzi manipulacyjnych używanych we wszystkich kolejnych pracach z tekstem.

Lekcja 1 • Dynamiczne listy i tablice z możliwością zmiany rozmiaru

Wyjaśnia, jak dynamiczne listy rosną poprzez realokację tablic zapasowych. Uczniowie rozumieją koszt zamortyzowany i zarządzanie pojemnością.

Lekcja 2 • Wybór odpowiedniego typu kolekcji

Stosuje kryteria wyboru oparte na porządkowaniu, unikalności i wzorcach dostępu. Syntezuje wszystkie typy kolekcji poprzez ćwiczenia porównawcze.

Lekcja 3 • Zbiory: Kolekcje unikalnych elementów

Wprowadza zbiory jako nieuporządkowane kolekcje z gwarancją unikalności. Uczniowie stosują operacje zbiorowe do deduplikacji i testowania przynależności.

Lekcja 4 • Tablice: Sekwencje o stałym rozmiarze

Obejmuje tablice w ciągłej pamięci, indeksowanie i sprawdzanie granic. Ustala tablice jako bazę dla wszystkich typów kolekcji.

Lekcja 5 • Mapy i magazyny klucz-wartość

Obejmuje mapy haszowane i mapy drzewiaste jako asocjacyjne struktury danych. Uczniowie implementują wzorce wyszukiwania, wstawiania i iteracji.

Lekcja 1 • Projektowanie pod kątem bezpieczeństwa typów

Stosuje wzorce projektowe bezpieczne typowo, aby zapobiegać błędom konwersji przez konstrukcję. Utrwala zasady bezpieczeństwa we wszystkich wcześniej poznanych typach.

Lekcja 2 • Błędy typów i debugowanie

Kataloguje typowe błędy typów i ich przyczyny źródłowe. Uczniowie używają komunikatów o błędach i śladów stosu do lokalizowania i naprawiania błędów typów.

Lekcja 3 • Techniki jawnego rzutowania

Obejmuje składnię bezpiecznego i niebezpiecznego rzutowania w różnych paradygmatach. Uczniowie stosują zasadę najmniej uprzywilejowanego rzutowania, aby zminimalizować utratę danych.

Lekcja 4 • Strażnicy typów i sprawdzenia wykonawcze

Wprowadza inspekcję typów w czasie wykonania w celu walidacji typów przed użyciem. Łączy strażników typów z wzorcami programowania obronnego.

Lekcja 1 • Aliasy typów i opakowania newtype

Odróżnia przezroczyste aliasy od nieprzezroczystych opakowań newtype. Uczniowie poprawiają czytelność kodu i zapobiegają błędom pomieszania jednostek.

Lekcja 2 • Wyliczenia i nazwane stałe

Definiuje enumy jako zamknięte zbiory nazwanych wartości. Uczniowie zastępują magiczne liczby i łańcuchy znaków bezpiecznymi typowo wyliczeniami.

Lekcja 3 • Typy rekurencyjne i rekurencyjno-wariantowe

Modeluje samoodnoszące się struktury, takie jak drzewa i listy powiązane. Łączy typy rekurencyjne z implementacją struktur danych.

Lekcja 4 • Typy unii i sumy

Wprowadza typy, które w czasie wykonania przechowują jeden z kilku alternatywnych typów. Uczniowie używają wyczerpującego dopasowywania wzorców do bezpiecznej obsługi wszystkich wariantów.

Lekcja 1 • Inferencja typów i adnotacje

Wyjaśnia, jak kompilatory automatycznie wnioskują typy i kiedy wymagane są jawne adnotacje. Uczniowie równoważą wygodę inferencji z przejrzystością adnotacji.

Lekcja 2 • Typy w projektowaniu API i schematów

Stosuje myślenie typowe do kontraktów API, schematów serializacji i formatów wymiany danych. Uczniowie projektują API, które komunikują intencje poprzez typy.

Lekcja 3 • Ocena systemów typów w różnych językach

Porównuje systemy typów kilku głównych języków przy użyciu spójnych kryteriów. Uczniowie wybierają odpowiedni system typów języka dla danego kontekstu projektu.

Lekcja 4 • Generyki i typy parametryczne

Wprowadza parametry typów, które umożliwiają wielokrotnego użytku, bezpieczne typowo abstrakcje. Uczniowie piszą generyczne funkcje i pojemniki bez poświęcania bezpieczeństwa.