الخوارزميات وهياكل البيانات بلغة Rust

كتاب "الخوارزميات وهياكل البيانات بلغة Rust" هو دليل عملي يجمع بين المفاهيم الأساسية لعلوم الحاسوب (Computer Science) والإمكانيات الحديثة للغة Rust. المؤلف، مكسيم فورونوف، مطور برامج أنظمة ذو خبرة، يوضح كيفية استخدام التصنيف الصارم (strict typing)، والملكية (ownership)، ونظام الاقتراض (borrowing) لإنشاء خوارزميات فعالة وآمنة.

لمن هذا الكتاب؟

• مطورو Rust الراغبون في تعميق معرفتهم بالخوارزميات.
• الطلاب والأساتذة الذين يدرسون هياكل البيانات في سياق اللغات الحديثة.
• المهندسون المنتقلون من C++ أو Python والذين يرغبون في كتابة كود خالٍ من تسرب الذاكرة وسباقات البيانات.
• كل من يريد فهم كيفية تنفيذ الخوارزميات المعقدة بلغة Rust من الصفر.

ماذا ستتعلم من الكتاب:

• الهياكل الأساسية: القوائم المرتبطة، الأكوام، الطوابير، جداول التجزئة مع مراعاة خصائص Rust (مثل: لماذا تمثل القائمة المزدوجة الارتباط تحدياً لـ borrow checker).
• خوارزميات الفرز والبحث: الفرز السريع، الفرز الكومي، البحث الثنائي، بالإضافة إلى التنفيذ باستخدام المكررات (iterators) والإغلاقات (closures).
• الأشجار والرسوم البيانية: أشجار البحث الثنائية، أشجار AVL، الأشجار الحمراء-السوداء، عمليات الاجتياز (DFS/BFS) على الرسوم البيانية مع الحد الأدنى من تخصيص الذاكرة.
• البرمجة الديناميكية: مشكلة حقيبة الظهر، إيجاد أقصر مسار (Dijkstra, A*)، التحسين باستخدام Box و Rc و RefCell.
• مواضيع متقدمة: العمل مع الكود غير الآمن (unsafe) للهياكل الحساسة للأداء، الخوارزميات المتوازية باستخدام rayon و crossbeam.

مميزات الإصدار:

• يحتوي كل فصل على أمثلة كود جاهزة مع شروحات.
• تمارين ومسائل للحل الذاتي (مع الإجابات في نهاية الكتاب).
• مقارنة أداء تطبيقات Rust مع نظائرها بلغة C و Python.
• توصيات لاختبار الخوارزميات باستخدام cargo test واختبارات الأداء (benchmarks).

سيكون هذا الكتاب دليلك الموثوق في إتقان الخوارزميات بلغة Rust. ستتعلم ليس فقط كتابة كود صحيح، بل أيضاً التفكير بمصطلحات إدارة الذاكرة الآمنة، وهو أمر مهم بشكل خاص لبرمجة الأنظمة، والأنظمة المدمجة، والخدمات عالية التحميل.

للقراءة، يكفي معرفة أساسية بتركيب جمل Rust. جميع المفاهيم الضرورية (الملكية، الاقتراض، الأعمار) يتم شرحها أثناء السرد.