Algorithmen und Datenstrukturen in Rust

Das Buch „Algorithmen und Datenstrukturen in Rust“ ist ein praktischer Leitfaden, der grundlegende Konzepte der Informatik mit den modernen Möglichkeiten der Sprache Rust verbindet. Der Autor, Maxim Woronow, ein erfahrener Entwickler von Systemsoftware, zeigt, wie man strenge Typisierung, Ownership und das Borrowing-System nutzt, um effiziente und sichere Algorithmen zu erstellen.

Für wen ist dieses Buch?

• Rust-Entwickler, die ihre Kenntnisse in Algorithmik vertiefen möchten.
• Studenten und Dozenten, die Datenstrukturen im Kontext moderner Sprachen studieren.
• Ingenieure, die von C++ oder Python wechseln und Code ohne Speicherlecks und Datenrennen schreiben möchten.
• Alle, die verstehen möchten, wie man komplexe Algorithmen in Rust von Grund auf implementiert.

Was Sie aus dem Buch lernen werden:

• Grundlegende Strukturen: Verkettete Listen, Stapel, Warteschlangen, Hashtabellen unter Berücksichtigung der Besonderheiten von Rust (z. B. warum eine doppelt verkettete Liste eine Herausforderung für den Borrow Checker darstellt).
• Sortier- und Suchalgorithmen: Quicksort, Heapsort, binäre Suche sowie Implementierung unter Verwendung von Iteratoren und Closures.
• Bäume und Graphen: Binäre Suchbäume, AVL-Bäume, Rot-Schwarz-Bäume, Traversierungen (DFS/BFS) auf Graphen mit minimaler Speicherzuweisung.
• Dynamische Programmierung: Rucksackproblem, kürzeste Wege (Dijkstra, A*), Optimierung mit Box, Rc und RefCell.
• Fortgeschrittene Themen: Arbeit mit unsicherem Code für leistungskritische Strukturen, parallele Algorithmen unter Verwendung von rayon und crossbeam.

Besonderheiten der Ausgabe:

• Jedes Kapitel enthält fertige Codebeispiele mit Erläuterungen.
• Übungen und Aufgaben zur eigenständigen Lösung (mit Antworten am Ende des Buches).
• Leistungsvergleich von Rust-Implementierungen mit Pendants in C und Python.
• Empfehlungen zum Testen von Algorithmen mit cargo test und Benchmarks.

Dieses Buch wird Ihr zuverlässiger Begleiter bei der Erlernung von Algorithmen in Rust sein. Sie lernen nicht nur, korrekten Code zu schreiben, sondern auch in Begriffen der sicheren Speicherverwaltung zu denken, was besonders wichtig für Systemprogrammierung, eingebettete Systeme und hochlastige Dienste ist.

Für die Lektüre reicht eine grundlegende Vertrautheit mit der Rust-Syntax aus. Alle notwendigen Konzepte (Ownership, Borrowing, Lifetimes) werden im Laufe der Darstellung erklärt.