前言

在學習演算法的過程中，我們時常遇到找不到符合自己程度的題目練習，導致大家不知道自己的實作能力，也不確定是否真正了解演算法理論，今年的 iThome 鐵人賽，我將開發一個實際能讓大家用的AI平台——AI LeetCode助教。
我們的目標很明確：幫助使用者透過生成式 AI 在 LeetCode 上更有效率地學習演算法，提供程度判斷、題目推薦、解題提示與錯誤分析，最終讓這個平台對所有程式學習者開放使用。

今日目標

• 建立專案結構
• 建立後端 API（FastAPI）與前端介面（Streamlit）
• 設定 SQLite 資料庫與題目資料表
• 寫一個 Mock 題庫並能在前端顯示
• 完成基本啟動流程

系統架構雛形

• 後端：FastAPI 提供 API，負責題庫資料與未來的AI分析功能
• 前端：Streamlit 做互動介面，方便快速開發
• 資料庫：SQLite 存題目與使用者紀錄
• 部署：本地端先跑通，之後再雲端部署
  分工:
• 後端 API：提供 /health 與 /problems 兩個端點
• 資料庫：題庫表（Problem）
• 前端頁面：顯示系統狀態與題目列表

開發步驟

1. 建立專案

ai-leetcode-tutor/
├─ backend/        # FastAPI 後端
├─ frontend/       # Streamlit 前端
└─ README.md

2. 安裝套件

前端:

pip install streamlit requests

後端:

pip install fastapi uvicorn[standard] pydantic SQLAlchemy python-dotenv

3. 後端 API — FastAPI
   建立 /health 確認 API 正常、/problems 提供題目列表（目前使用 mock 資料）。

# backend/app.py
from fastapi import FastAPI
from .database import Base, engine
from .routers import problems

app = FastAPI(title="AI LeetCode Tutor API")
Base.metadata.create_all(bind=engine)

@app.get("/health")
def health():
    return {"status": "ok"}

app.include_router(problems.router)

4. 建立資料庫與 Mock 題庫
   使用 SQLite 建立Problem資料表，並插入3筆範例題。

MOCK = [
    {"slug":"two-sum","title":"Two Sum","difficulty":"Easy","topic":"Array"},
    {"slug":"longest-substring","title":"Longest Substring Without Repeating Characters","difficulty":"Medium","topic":"HashMap"},
    {"slug":"median-of-two-sorted-arrays","title":"Median of Two Sorted Arrays","difficulty":"Hard","topic":"Binary Search"}
]

5. 前端 UI — Streamlit

# frontend/app.py
import streamlit as st
import requests
API_BASE = "http://127.0.0.1:8000"

st.title("AI LeetCode 助教（Day 1 雛形）")
st.subheader("系統狀態")
st.write(requests.get(f"{API_BASE}/health").json())

st.subheader("題目列表")
for p in requests.get(f"{API_BASE}/problems").json():
    st.write(f"[{p['difficulty']}] {p['title']} ({p['topic']})")

今日成果

1. 啟動後端:

cd backend
uvicorn app:app --reload

2. 初始化題庫：

python seed_mock.py

3. 啟動前端:

cd frontend
streamlit run app.py

今日結論

第一天介紹了這個專案動機以及目標，並且完成了整個專案的基礎架構，雖然功能很簡單，但今天已經實作出：

• 前後端可互通的雛形
• 資料庫連線與題庫表
• 第一版可運作的 UI