题目
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。
解析
解题关键在于当Cache容量已经满的时候优先拿出下一个相同数出现最晚的那个数。倒着遍历一遍存下每一个数上一次出现时的下标(即下一个相同数的坐标),当这个数是最后一次出现时给一个超数据范围的大值即可;因为每次移除的是下一次相同数出现最晚的那个数,可以考虑用优先队列来存数据,然后用一个数组book[i]记录数字i是否在优先队列中,由于主存块编号很大(<=1e9),用map<int,int>映射成小值。
AC代码
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; const int N=1e5+10; int book[N],Next[N]; map<int,int> M; struct node{ int id,nit; friend bool operator<(node a,node b){ return a.nit < b.nit; } }a[N]; priority_queue<node> q; int main(){ int n,m,cnt=0; scanf("%d%d",&n,&m); for(int i=1;i<=n;i++){ scanf("%d",&a[i].id); if(M[a[i].id] == 0) M[a[i].id] = ++cnt; } for(int i=n;i>=1;i--){ if(Next[M[a[i].id]] == 0) a[i].nit=100010; //a[i].id是最后一个,没有下一个 else a[i].nit=Next[M[a[i].id]]; Next[M[a[i].id]] = i; } int sum=0; cnt=0; for(int i=1;i<=n;i++){ if(book[M[a[i].id]] == 1){ q.push(a[i]); //当a[i].id在队列中时,不会造成内存缺失,这里之所以不把前一个 } //a[i].id从队列中移除是因为它没有当队首的机会 else{ ++cnt; if(cnt > m){ --cnt; book[M[q.top().id]] = 0; q.pop(); } q.push(a[i]); book[M[a[i].id]] = 1; sum++; /*++cnt; if(cnt > m){ --cnt; book[M[q.top().id]] = 0; q.pop(); }*/ } } cout<<sum<<endl; }
错误思想
先把没出现过的数加入堆,在判断堆的大小是否超过m,超过了就将堆顶元素移除,可能导致移除的数就是刚加入的数。
排错样例:
7 3
1 2 3 4 3 2 1