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剖析LeetCode函数独占时间:揭秘内存优化与多线程调度策略

前端

函数独占时间:深入剖析 LeetCode 636

简介

在多线程编程中,理解函数的独占时间至关重要。在 LeetCode 636 题中,给出了一个包含函数及其执行时间戳的日志列表,要求我们计算每个函数的独占执行时间。这篇文章将深入剖析这个问题,提供一种优雅而高效的解决方案。

理解独占时间

独占时间是指一个函数在不与其他函数同时执行的情况下所花费的时间。例如,如果一个函数在 100ms 时开始执行,在 200ms 时结束,而在 150ms 时另一个函数开始执行,则该函数的独占执行时间为 50ms(200ms - 150ms - 100ms)。

解题思路

为了解决 LeetCode 636 题,我们将使用栈来跟踪函数的执行时间。当一个函数开始执行时,我们将它的编号压入栈中。当一个函数结束执行时,我们将它的编号从栈中弹出,并计算它的独占执行时间。独占执行时间等于当前函数的结束时间减去栈顶函数的开始时间,再减去当前函数的开始时间。

为了优化内存使用,我们可以使用一个数组来存储函数的开始时间。这样,我们就只需要在栈中存储函数的编号,而不是整个函数对象。这可以大大减少内存使用,尤其是在处理大量函数时。

代码实现

def exclusive_time(self, n, logs):
  # 初始化栈和开始时间数组
  stack = []
  start_time = [0] * n

  # 遍历日志列表
  for log in logs:
    # 解析日志
    id, event, time = log.split(":")
    id = int(id)
    time = int(time)

    # 如果是开始事件
    if event == "start":
      # 将函数编号压入栈中
      stack.append(id)

      # 记录函数开始时间
      start_time[id] = time

    # 如果是结束事件
    else:
      # 弹出函数编号
      id = stack.pop()

      # 计算函数独占执行时间
      exclusive_time = time - start_time[id] - 1

      # 如果栈不为空,则更新栈顶函数的开始时间
      if stack:
        start_time[stack[-1]] += exclusive_time

      # 累加函数独占执行时间
      self.exclusive_time[id] += exclusive_time

  # 返回函数独占执行时间
  return self.exclusive_time

时间复杂度

该算法的时间复杂度为O(n),其中n为日志列表的长度。

空间复杂度

该算法的空间复杂度为O(n),其中n为函数的数量。

多线程调度策略的影响

不同的多线程调度策略可能会影响函数的独占执行时间。例如,如果使用轮询调度策略,则每个函数都会被平均分配执行时间。而如果使用抢占式调度策略,则优先级高的函数可以抢占优先级低的函数的执行时间。因此,在实际应用中,我们应该根据具体情况选择合适的调度策略。

扩展阅读

常见问题解答

  1. 什么是函数的独占执行时间?
    答:独占执行时间是指一个函数在不与其他函数同时执行的情况下所花费的时间。

  2. 如何计算函数的独占执行时间?
    答:我们可以使用栈来跟踪函数的执行时间。当一个函数结束执行时,我们将它的编号从栈中弹出,并计算它的独占执行时间。

  3. 多线程调度策略如何影响独占执行时间?
    答:不同的调度策略会影响函数的执行顺序,从而影响独占执行时间。

  4. 如何优化独占执行时间的计算?
    答:我们可以使用一个数组来存储函数的开始时间,以减少内存使用。

  5. LeetCode 636 题的代码实现是什么?
    答:代码实现参见上文中的 Python 代码块。