题解 | #[JSOI2010]缓存交换#

[JSOI2010]缓存交换

https://ac.nowcoder.com/acm/problem/20185

链接:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/22904/1006
来源:牛客网

题目描述

在计算机中,CPU只能和高速缓存Cache直接交换数据。当所需的内存单元不在Cache中时,则需要从主存里把数据调入Cache。此时,如果Cache容量已满,则必须先从中删除一个。
例如,当前Cache容量为3,且已经有编号为10和20的主存单元。 此时,CPU访问编号为10的主存单元,Cache命中。 接着,CPU访问编号为21的主存单元,那么只需将该主存单元移入Cache中,造成一次缺失(Cache Miss)。 接着,CPU访问编号为31的主存单元,则必须从Cache中换出一块,才能将编号为31的主存单元移入Cache,假设我们移出了编号为10的主存单元。 接着,CPU再次访问编号为10的主存单元,则又引起了一次缺失。
我们看到,如果在上一次删除时,删除其他的单元,则可以避免本次访问的缺失。 在现代计算机中,往往采用LRU(最近最少使用)的算法来进行Cache调度——可是,从上一个例子就能看出,这并不是最优的算法。
对于一个固定容量的空Cache和连续的若干主存访问请求,聪聪想知道如何在每次Cache缺失时换出正确的主存单元,以达到最少的Cache缺失次数。

输入描述:

输入文件第一行包含两个整数N和M(1 ≤ M ≤ N ≤ 100,000),分别代表了主存访问的次数和Cache的容量。
第二行包含了N个空格分开的正整数,按访问请求先后顺序给出了每个主存块的编号(不超过1,000,000,000)。

输出描述:

输出一行,为Cache缺失次数的最小值。

本题贪心的策略就是,每次替换掉离目前位置最远的单元。
为什么不能是最近呢?因为替换掉离目前位置最近的单元,部分情况下会导致频繁替换
举个例子
设Cache的空间大小为2
1 2 3 1 4 1 5 1 2 2 2
可以看出,如果运行到3,4,5时,将距离最近的1换成3,4,5,那么很明显最后的总次数会增加很多,而如果将距离最远的2换成3,4,5,那么1会一直保留,这样总次数会大大减少

代码如下:
#include<stdio.h>
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int tmp[100020],nextp[100020],usd[100020]; //nextp数组存储每个相同元素的下一个位置,usd数组存储目前可以直接访问而不增加ans次数的内存单元位置 
priority_queue<int,vector<int>>da; //存储相同内存单元的下一个位置 
map<int,int>mp; //map映射内存单元与位置下标的关系
int main(){
    int n,m,ans=0,num=0; //ans存储缺失次数,num存储Cache中的内存单元个数 
    scanf("%d %d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&tmp[i]);
    for(int i=n;i>=1;i--){//构造相同元素的下一个位置的数组 
        if(mp[tmp[i]]==0) nextp[i]=100020; //表示此元素为最后一个元素 
        else nextp[i]=mp[tmp[i]];
        mp[tmp[i]]=i;
    }
    for(int i=1;i<=n;i++){
        if(usd[i]==0){ //未存储在内存中,增加ans 
            ans++;    
            if(num<m){ //内存没有满,直接加入内存即可 
                num++;
                da.push(nextp[i]);
                usd[nextp[i]]=1;
            }else{ //内存满了(贪心),将离目前的位置最远的单元替换为此单元。 
                usd[da.top()]=0; //更新usd状态,表示此单元已经不在Cache中 
                da.pop();
                da.push(nextp[i]);
                usd[nextp[i]]=1;
            }
        }else{ //已经存储在内存中了,不增加ans,只需要把队列里的值更新一下就行 
            usd[nextp[i]]=1;
            da.push(nextp[i]);
        }
    }
    printf("%d\n",ans);
    return 0;
}

这是本人对于算法入门班共十三章习题的题解与个人的一些感悟,本人写题解的目的是对于某些经典的/陌生的/无从下手的/思维方向错误的题目加深印象。 希望自己能够在学习算法的路上走得更远,今天也是努力学习的一天!

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不愿透露姓名的神秘牛友
2024-12-30 18:02
程序员牛肉:1.可以标记一下自己的学校是985,有一些hr可能没想到你这个院校是985的。 2.简历所呈现出来的能力还是有点差的,苍穹外卖+黑马点评。这在java技术域里面也就是刚学三四个月的样子,大厂现在招人少,小厂又更加希望你能直接过来干活。就你简历上呈现出来的能力,确实是有点难找,肉眼可见的不懂技术。 第一个项目中:简单的使用redis也算是亮点嘛?使用jwt,threadlocal也算是亮点?你不就是调了几个包嘛?Nginx作为服务器也能写出来,这不是前端的活嘛? 第二个项目中:分布式锁+mq消息队列+Lua队列。真没啥好问的。属于面试官看一眼就阳痿的简历,没有任何想提问的欲望。 我给你建议是好好的挖一挖这个项目吧,其实苍穹外卖和黑马点评这两个项目很不错了,只不过是太烂大街了导致面试官没啥问的兴趣,所以不太推荐写简历上。
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