[路飞]_前端算法第二十五弹-636. 函数的独占时间

334 阅读6分钟

「这是我参与11月更文挑战的第17天,活动详情查看:2021最后一次更文挑战

有一个 单线程 CPU 正在运行一个含有 n 道函数的程序。每道函数都有一个位于 0n-1 之间的唯一标识符。

函数调用 存储在一个 调用栈 :当一个函数调用开始时,它的标识符将会推入栈中。而当一个函数调用结束时,它的标识符将会从栈中弹出。标识符位于栈顶的函数是 当前正在执行的函数 。每当一个函数开始或者结束时,将会记录一条日志,包括函数标识符、是开始还是结束、以及相应的时间戳。

给你一个由日志组成的列表 logs ,其中 logs[i] 表示第 i 条日志消息,该消息是一个按 "{function_id}:{"start" | "end"}:{timestamp}" 进行格式化的字符串。例如,"0:start:3" 意味着标识符为 0 的函数调用在时间戳 3起始开始执行 ;而 "1:end:2" 意味着标识符为 1 的函数调用在时间戳 2末尾结束执行。注意,函数可以 调用多次,可能存在递归调用

函数的 独占时间 定义是在这个函数在程序所有函数调用中执行时间的总和,调用其他函数花费的时间不算该函数的独占时间。例如,如果一个函数被调用两次,一次调用执行 2 单位时间,另一次调用执行 1 单位时间,那么该函数的 独占时间2 + 1 = 3

以数组形式返回每个函数的 独占时间 ,其中第 i 个下标对应的值表示标识符 i 的函数的独占时间。

示例 1:

输入:n = 2, logs = ["0:start:0","1:start:2","1:end:5","0:end:6"] 输出:[3,4] 解释: 函数 0 在时间戳 0 的起始开始执行,执行 2 个单位时间,于时间戳 1 的末尾结束执行。 函数 1 在时间戳 2 的起始开始执行,执行 4 个单位时间,于时间戳 5 的末尾结束执行。 函数 0 在时间戳 6 的开始恢复执行,执行 1 个单位时间。 所以函数 0 总共执行 2 + 1 = 3 个单位时间,函数 1 总共执行 4 个单位时间。

示例 2:

输入:n = 1, logs = ["0:start:0","0:start:2","0:end:5","0:start:6","0:end:6","0:end:7"] 输出:[8] 解释: 函数 0 在时间戳 0 的起始开始执行,执行 2 个单位时间,并递归调用它自身。 函数 0(递归调用)在时间戳 2 的起始开始执行,执行 4 个单位时间。 函数 0(初始调用)恢复执行,并立刻再次调用它自身。 函数 0(第二次递归调用)在时间戳 6 的起始开始执行,执行 1 个单位时间。 函数 0(初始调用)在时间戳 7 的起始恢复执行,执行 1 个单位时间。 所以函数 0 总共执行 2 + 4 + 1 + 1 = 8 个单位时间。

示例 3:

输入:n = 2, logs = ["0:start:0","0:start:2","0:end:5","1:start:6","1:end:6","0:end:7"] 输出:[7,1] 解释: 函数 0 在时间戳 0 的起始开始执行,执行 2 个单位时间,并递归调用它自身。 函数 0(递归调用)在时间戳 2 的起始开始执行,执行 4 个单位时间。 函数 0(初始调用)恢复执行,并立刻调用函数 1 。 函数 1在时间戳 6 的起始开始执行,执行 1 个单位时间,于时间戳 6 的末尾结束执行。 函数 0(初始调用)在时间戳 7 的起始恢复执行,执行 1 个单位时间,于时间戳 7 的末尾结束执行。 所以函数 0 总共执行 2 + 4 + 1 = 7 个单位时间,函数 1 总共执行 1 个单位时间。

示例 4:

输入:n = 2, logs = ["0:start:0","0:start:2","0:end:5","1:start:7","1:end:7","0:end:8"] 输出:[8,1]

示例 5:

输入:n = 1, logs = ["0:start:0","0:end:0"] 输出:[1]

由题意,我的第一感觉是这道题和有效的括号类似,同样需要利用栈,start入栈,end出栈。只不过有效的括号只需要判断最后栈是否为空,这道题需要判断每一个种类的start→end在栈中停留了多久。

我们要在没遇到一条start时,入栈,并将对应的ID入栈。当遇到一条end时,我们将对应的ID出栈。只有栈顶的函数,会被记为正在执行的函数。

直到栈顶的函数执行完毕出栈后,上一个函数才会继续执行。

我们遍历所有的日志。对于第 i 条日志,如果它包含 start,那么栈顶函数从其时间戳 time[i] 开始运行,即 prev = time[i];如果它包含 end,那么栈顶函数从其时间戳 time[i] 的下一个时间开始运行,即 prev = time[i] + 1。对于第 i + 1 条日志,如果它包含 start,那么在时间戳 time[i + 1] 时,有新的函数被调用,因此原来的栈顶函数的独占时间为 time[i + 1] - prev;如果它包含 end,那么在时间戳 time[i + 1] 时,原来的栈顶函数执行结束,独占时间为 time[i + 1] - prev + 1。在这之后,我们更新 prev 并遍历第 i + 2 条日志。在遍历结束后,我们就可以得到所有函数的独占时间。

var exclusiveTime = function (n, logs) {
    // 记录时间的数组
  let res = new Array(n).fill(0);
    // 记录出入栈
  let stack = [];
    // 记录上一个时间
  let prev = 0; 
  // 遍历日志
  for (const item of logs) {
    // 拆分日志内容
    let temp = item.split(":")
    // 日志ID
    let id = temp[0];
    // 日志状态
    let status = temp[1];
    // 开始/结束时间
    let time = temp[2];
    // 如果标记为开始
    if (status == "start") {
        // 栈中存在函数
      if (stack.length) {
	// 取出栈顶函数的时间,加上当前时间,再去掉上次执行的终止时间,为此次更新的初始时间
        res[stack[stack.length - 1]] += time - prev 
      }
      // 记录此时的时间
      prev = time;
      // id入栈
      stack.push(id)
    } else {
      // 此时status为end,代表函数执行结束
      res[id] += time - prev + 1;
      prev = parseInt(time) + 1;
      stack.pop()
    }
  }
  console.log(res);
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(N)。我们需要遍历所有的日志,因为有 N 个函数,因此日志的数量为 2N。
  • 空间复杂度:O(N),为栈占用的空间。