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独享乐趣——基于栈的函数执行时间模拟
后端
2023-11-02 15:57:01
函数的独占时间简介
函数独占时间是指函数执行过程中不与其他函数重叠的时间。在计算机科学中,函数调用是程序执行过程中常见且重要的操作。当一个函数被调用时,它会将控制权转交给自己,并暂停调用它的函数的执行。函数调用完成后,控制权会返回给调用它的函数,函数的执行继续进行。在函数调用的过程中,可能会发生其他函数的调用,形成函数调用嵌套的情况。
算法
为了计算函数的独占时间,我们需要记录每个函数的调用和返回时间。可以使用栈来记录函数的调用和返回时间。当一个函数被调用时,我们将函数的调用时间压入栈中。当一个函数返回时,我们将函数的返回时间压入栈中,并计算该函数的独占时间。独占时间是函数的返回时间减去函数的调用时间。
下面是算法的具体步骤:
- 初始化一个栈。
- 遍历函数调用记录。
- 当遇到函数调用时,将函数的调用时间压入栈中。
- 当遇到函数返回时,将函数的返回时间压入栈中。
- 计算函数的独占时间。独占时间是函数的返回时间减去函数的调用时间。
- 将函数的独占时间添加到该函数的独占时间总和中。
算法示例
为了更好地理解算法,我们来看一个示例。假设我们有以下函数调用记录:
[1, "A", 0],
[2, "B", 1],
[3, "C", 2],
[4, "D", 3],
[5, "A", 4],
[6, "C", 5],
[7, "B", 6],
[8, "D", 7],
[9, "C", 8]
函数调用记录中的第一个元素表示函数调用的时间,第二个元素表示函数的名字,第三个元素表示函数的父函数的名字。
以下是算法执行的步骤:
- 初始化一个栈。
- 遍历函数调用记录。
- 当遇到函数调用时,将函数的调用时间压入栈中。
- 当遇到函数返回时,将函数的返回时间压入栈中。
- 计算函数的独占时间。独占时间是函数的返回时间减去函数的调用时间。
- 将函数的独占时间添加到该函数的独占时间总和中。
以下是算法执行过程的详细信息:
1. 初始化一个栈。
2. 遍历函数调用记录。
3. 当遇到函数调用时,将函数的调用时间压入栈中。
- 当遇到函数 "A" 的调用时,将 0 压入栈中。
- 当遇到函数 "B" 的调用时,将 1 压入栈中。
- 当遇到函数 "C" 的调用时,将 2 压入栈中。
- 当遇到函数 "D" 的调用时,将 3 压入栈中。
- 当遇到函数 "A" 的调用时,将 4 压入栈中。
- 当遇到函数 "C" 的调用时,将 5 压入栈中。
- 当遇到函数 "B" 的调用时,将 6 压入栈中。
- 当遇到函数 "D" 的调用时,将 7 压入栈中。
- 当遇到函数 "C" 的调用时,将 8 压入栈中。
4. 当遇到函数返回时,将函数的返回时间压入栈中。
- 当遇到函数 "C" 的返回时,将 9 压入栈中。
- 当遇到函数 "D" 的返回时,将 10 压入栈中。
- 当遇到函数 "B" 的返回时,将 11 压入栈中。
- 当遇到函数 "C" 的返回时,将 12 压入栈中。
- 当遇到函数 "A" 的返回时,将 13 压入栈中。
- 当遇到函数 "D" 的返回时,将 14 压入栈中。
- 当遇到函数 "B" 的返回时,将 15 压入栈中。
- 当遇到函数 "A" 的返回时,将 16 压入栈中。
5. 计算函数的独占时间。独占时间是函数的返回时间减去函数的调用时间。
- 函数 "C" 的独占时间是 12 - 2 = 10。
- 函数 "D" 的独占时间是 14 - 3 = 11。
- 函数 "B" 的独占时间是 15 - 1 = 14。
- 函数 "C" 的独占时间是 12 - 5 = 7。
- 函数 "A" 的独占时间是 16 - 0 = 16。
- 函数 "D" 的独占时间是 14 - 7 = 7。
- 函数 "B" 的独占时间是 15 - 6 = 9。
- 函数 "A" 的独占时间是 16 - 4 = 12。
6. 将函数的独占时间添加到该函数的独占时间总和中。
- 函数 "C" 的独占时间总和是 10 + 7 = 17。
- 函数 "D" 的独占时间总和是 11 + 7 = 18。
- 函数 "B" 的独占时间总和是 14 + 9 = 23。
- 函数 "A" 的独占时间总和是 16 + 12 = 28。
最终,我们得到每个函数的独占时间总和:
函数 | 独占时间总和
----- | ------------
A | 28
B | 23
C | 17
D | 18