Кількість пропусків кешу FIFO


35

Цей виклик дійсно простий (і попередник більш складного!).

Враховуючи масив доступу до ресурсів (просто позначається невід'ємними цілими числами) та параметр n, поверніть кількість пропущених кеш-пам'яток, які мали б припускати, що наш кеш має ємність nі використовує схему викидання "перший-в-першому" (FIFO), коли він заповнений .

Приклад:

4, [0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 4, 0, 0, 1, 2, 3]
0 = not in cache (miss), insert, cache is now [0]
1 = not in cache (miss), insert, cache is now [0, 1]
2 = not in cache (miss), insert, cache is now [0, 1, 2]
3 = not in cache (miss), insert, cache is now [0, 1, 2, 3]
0 = in cache (hit), cache unchanged
1 = in cache (hit), cache unchanged
2 = in cache (hit), cache unchanged
3 = in cache (hit), cache unchanged
4 = not in cache (miss), insert and eject oldest, cache is now [1, 2, 3, 4]
0 = not in cache (miss), insert and eject oldest, cache is now [2, 3, 4, 0]
0 = in cache (hit), cache unchanged
1 = not in cache (miss), insert and eject oldest, cache is now [3, 4, 0, 1]
2 = not in cache (miss), insert and eject oldest, cache is now [4, 0, 1, 2]
3 = not in cache (miss), insert and eject oldest, cache is now [0, 1, 2, 3]

Тож у цьому прикладі було 9 промахів. Можливо, приклад коду допоможе пояснити це краще. На Python:

def num_misses(n, arr):
    misses = 0
    cache = []
    for access in arr:
        if access not in cache:
            misses += 1
            cache.append(access)
            if len(cache) > n:
                cache.pop(0)
    return misses

Деякі подальші тести (що містить підказку до наступного виклику - помітите щось цікаве?):

0, [] -> 0
0, [1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4] -> 8
2, [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] -> 1
3, [3, 2, 1, 0, 3, 2, 4, 3, 2, 1, 0, 4] -> 9
4, [3, 2, 1, 0, 3, 2, 4, 3, 2, 1, 0, 4] -> 10

Виграє найкоротший код у байтах.


15
Я notice anything curious?деякий час переглядав останнє твердження ... і щойно помітив, збільшення ємності кешу не обов’язково зменшує кількість пропусків ?!
JungHwan Min

@JungHwanMin Правильно! Насправді, наскільки гірше це може отримати, це без обмежень.
orlp

Чи можемо ми вивести число унарне?
ділнан

9
Відомий як аномалія Беладі і FIFO - класичний приклад. Аномалія необмежена .
virtualirfan

@dylnan Ні, вибачте
orlp

Відповіді:


11

JavaScript (ES6), 55 байт

Спосіб №1: кеш перезаписує вхід

Здійснює введення в синтаксис currying (cache_size)(list).

n=>a=>a.map(x=>a[a.indexOf(x,k>n&&k-n)<k||k++]=x,k=0)|k

Спробуйте в Інтернеті!

Як?

Перезаписуємо вхідний масив a [] в кеш, використовуючи окремий вказівник k, ініціалізований на 0 .

Ми використовуємо a.indexOf(x, k > n && k - n) < kдля перевірки того, чи є х в кеш-пам'яті.

Кеш не може рости швидше, ніж пройдений оригінальний масив, тому гарантується, що кожне значення знайдеться в межах або поза вікном кешу (тобто indexOf()ніколи не повернеться -1 ).

Значення знаходиться в кеші, якщо воно знайдено в індексі між max (0, k - n) і k - 1 (обидва межі включені), і в цьому випадку ми робимо [true] = x . Це впливає лише на властивість базового об'єкта за [], але не змінює масив a [] . В іншому випадку робимо a [k ++] = x .

Приклад

Нижче наведено різні кроки для вводу [1, 1, 2, 3, 3, 2, 1, 4]з розміром кешу 2 :

  • жирні межі: вказівник map ()
  • дужки: покажчик кеша k
  • помаранчевий: поточне вікно кешу
  • жовтий: значення кеш-пам’яті минули

метод №1


JavaScript (ES6), 57 байт

Спосіб №2: кеш додається в кінці введення

Здійснює введення в синтаксис currying (cache_size)(list).

n=>a=>a.map(x=>n*~a.indexOf(~x,-n)||a.push(~x)&k++,k=0)|k

Спробуйте в Інтернеті!

Як?

Оскільки вхідний масив a [] гарантовано містить невід'ємні цілі числа, ми можемо сміливо додавати кеш у кінці [] , використовуючи однодоповнення ~ x кожного значення x .

Ми використовуємо n * ~a.indexOf(~x, -n)для перевірки, чи знайдено ~ x серед останніх n значень. Кожного разу, коли цей тест не вдається, ми додаємо ~ x до a] і збільшуємо кількість пропусків k .

Приклад

Нижче наведено різні кроки для того ж прикладу, що і вище, використовуючи цей метод. Оскільки значення кешу просто додаються в кінці масиву, явного покажчика кеша немає.

метод №2



9

Python 2 , 58 байт

lambda n,a:len(reduce(lambda c,i:[i][i in c[:n]:]+c,a,[]))

Спробуйте в Інтернеті!

Завдяки ovs за 3 байти, а xnor для ще 3.


Ви можете бути в змозі зберегти байти, поставивши набір після c+=, оскільки він чомусь перетворюється на список для вас.
xnor

(Ага, так, c+={i}-set(c[-n:])працює, позитивно n. Але Німі зазначила, що c[-n:]це неправильно n == 0, тому я не можу використовувати +=, а значить, цей трюк - теж погано.)
Лінн,

1
@Lynn Ах, бачу. reduceпо- , як і раніше зберігає байт: lambda n,a:len(reduce(lambda c,i:[i][i in c[:n]:]+c,a,[])).
xnor

7

R , 69 64 62 байт

function(n,A,K={}){for(i in A)K=c(i[!i%in%K[0:n]],K);sum(K|1)}

Спробуйте в Інтернеті!

Дякуємо JayCe, що запропонували деякі вдосконалення, та DigEmAll для іншої пари!


Я думаю, що +перед Fтим, f(0,{})щоб повернути 0?
JayCe

@JayCe так, класичний гольф в тандемі з Fпопередньо ініційованим значенням повернення.
Джузеппе

1
невелике поліпшення . Крім того, якщо прийнято одинарний вихід, ви, ймовірно, можете зберегти кілька байт.
JayCe

@JayCe знайшов ще кілька байтів!
Джузеппе

1
@JDL так, ганьба, qале все ж приємна ідея! Використовувати NAменш добре, ніж використовувати, {}оскільки я насправді дбаю про довжину тут (і я насправді не спливає елементи з кеша).
Джузеппе

5

Haskell, 61 58 байт

n!a|let(a:b)#c|elem a c=b#c|1<2=1+b#take n(a:c);_#_=0=a#[]

Спробуйте в Інтернеті!

n!a|      =a#[]     -- take input 'n' and a list 'a'
                    -- and call # with the initial list and an empty cache
 let                -- bind function '#':
  (a:b)#c           -- if there's at least one element 'a' left in the list
     |elem a c=b#c  --  and it's in the cache, go on with the same cache
                    --  and the remainder of the list
     |1<2=          -- else (i.e. cache miss)
          1+        --  add one to the recursive call of
       b#           --  the remainder of the list and 
       take n(a:c)  --  the first n elements of 'a' prepended to the cach
 _#_=0              -- if there's no element in the list, return 0

Редагувати: -3 байти завдяки @Lynn


5

05AB1E , 17 16 байт

)svDyå_i¼y¸ìI£]¾

Спробуйте в Інтернеті!

Пояснення

)                   # wrap the stack in a list
 sv                 # for each item y in input list
   D                # duplicate current list
    yå_i            # if y is not contained in the current list
        ¼           # increment counter
         y¸ì        # prepend y to the current list
            I£      # keep the first input elements
              ]¾    # end loop and push counter

@nimi: Дякую! Виправлено під час збереження байта :)
Emigna

5

Котлін , 82 69 байт

{a,n->a.fold(List(0){0}){c,v->if(v!in c.takeLast(n))c+v else c}.size}

Приймає вхідний сигнал в вигляді IntArray, НЕ типовий List<Int>(що не повинно бути проблемою.) При цьому використовується підхід «побудувати історії кеша і вважати його довжину».

Спробуйте в Інтернеті!

Пояснення

{ a, n ->                         // lambda where a is accesses and n is cache size
    a.fold(List(0){0}) { c, v ->  // fold on empty list
        if(v !in c.takeLast(n))   // if resource is not in last n cache inserts
            c + v                 // insert to cache list
        else
            c                     // return cache as is
    }.size                        // length of cache list is number of inserts
}

Створення порожнього списку

У Котліна немає літературних колекцій, але він має деякі функції для створення нових колекцій.

Правильний спосіб створення порожнього List<Int>просто:

List<Int>()

але це коротше, якщо для цього ми зловживаємо аргументами розміру та ініціалізатора:

List(0){0}
List(0)       // List of size 0
       { 0 }  // with generator returning 0

Оскільки лямбда-генератор повертає 0, Котлін визначає тип цього списку як List<Int>, а розмір 0 означає, що цей список порожній.


4

Perl 6 , 48 байт

{my@c;$_@c.tail($^n)||push @c,$_ for @^o;+@c}

Перевірте це

{  # bare block with placeholder params $n,@o

  my @c; # cache


      $_  @c.tail($^n) # is the current value in the last bit of the cache
    ||
      push @c, $_       # if not add it to the cache

  for                   # do this for all of

    @^o;                # the input array


  +@c                   # numify the cache (the count)
}

4

Java 8, 96 байт

Зрізана лямбда, що має розмір кешу ( int) та список доступу (змінна java.util.List<Integer>) та повертає int.

s->a->{int w=0,m=0,i;for(int r:a)m+=(i=a.indexOf(r))<w&i<s?0:s<1?1:1+0*a.set(w++%s,r);return m;}

Спробуйте в Інтернеті

Безумовно

При цьому використовуються перші (до) sслоти у списку вхідних даних для кешу.

s ->
    a -> {
        int
            w = 0,
            m = 0,
            i
        ;
        for (int r : a)
            m +=
                (i = a.indexOf(r)) < w & i < s ?
                    0
                    s < 1 ?
                        1
                        : 1 + 0*a.set(w++ % s, r)
            ;
        return m;
    }

Подяка

  • виправлення помилок завдяки німі

4

Піт ,  16 15 18 14  13 байт

Збережено 1 байт завдяки isaacg .

luaW-H>QGGHEY

Тестовий набір!

Цей виклик дуже добре підходить для Pyth's u структури .

Як це працює

luaW-H>QGGHEY     Full program. Q = the cache length, E = the list.
 u         E      Reduce E with G = current value and H = corresponding element
            Y     With starting value Y, which is preinitialised to [] (empty list).
   W              Conditional application. If...
    -H            ... Filtering H on absence of...
      >QG         ... The last Q elements of G... 
                  ... Yields a truthy value (that is, H is not in G[-Q:]), then...
  a      GH       ... Append H to G.
                  ... Otherwise, return G unchanged (do not append H at all).
l                  Get the length of the result.

aW-H>QGGHб'є ?}H<GQG+HGна 1
isaacg

@isaacg Дякую! Спочатку я мав +G*]H!}H>QG, але коли я займався його гольфом, я насправді не думав про W... Приємно!
Містер Xcoder

Що саме робить u?
ділнан

@dylnan u- це зменшення з оператором intial value. Так само, як Jelly'sƒ
містер Xcoder


2

Japt, 16 байт

;£A¯V øX ªAiXÃAl

Спробуй це


Пояснення

                     :Implicit input of array U and integer V
 £                   :Map over each X in U
; A                  :  Initially the empty array
   ¯V                :  Slice to the Vth element
      øX             :  Contains X?
         ª           :  Logical OR
          AiX        :  Prepend X to A
             Ã       :End map
              Al     :Length of A

1

К4 , 42 40 байт

Рішення:

{*1+/1_{r,,(y;x#z,y)r:~z in y:*|y}[x]\y}

Приклади:

q)k)f:{*1+/1_{r,,(y;x#z,y)r:~z in y:*|y}[x]\y}
q)f[0;1 2 3 4 1 2 3 4]
8
q)f[2;0 0 0 0 0 0 0]
1
q)f[3;3 2 1 0 3 2 4 3 2 1 0 4]
9
q)f[4;3 2 1 0 3 2 4 3 2 1 0 4]
10

Пояснення:

Для внутрішньої функції y - кеш, z - запит, а x - розмір кешу.

{*1+/1_{r,,(y;x#z,y)r:~z in y:*|y}[x]\y} / the solution
{                                      } / lambda taking 2 args
       {                         }       / lambda taking 3 args
                                  [x]\y  / iterate over lambda with each y
                              *|y        / last (reverse, first) y
                            y:           / assign to y
                       z in              / is z in y?
                      ~                  / not 
                    r:                   / assign result to r (true=1,false=0)
           ( ;     )                     / 2-element list
                z,y                      / join request to cache
              x#                         / take x from cache (limit size)
            y                            / (else) return cache unchanged
          ,                              / enlist this result
        r,                               / join with r
     1_                                  / drop the first result
  1+/                                    / sum up (starting from 1)
 *                                       / take the first result

Примітки:

Мабуть, є приємніший спосіб зробити все це, але це перший спосіб, який прийшов до тями.

Функція може бути запущена таким чином на 36 байт :

q)k)*1+/1_{r,,(y;x#z,y)r:~z in y:*|y}[4]\3 2 1 0 3 2 4 3 2 1 0 4
10

Альтернатива - використання глобальної змінної для зберігання стану (не дуже K-подібного), 42 байти :

{m::0;(){$[z in y;y;[m+:1;x#z,y]]}[x]\y;m}

1

Мозок-Флак , 172 байти

(([{}]<>)<{({}(()))}{}>)<>([]){{}<>((({})<{({}()<<>(({})<({}<>({}<>))>)<>>)}{}>)<<>(({})([{}]<>{<>(){[()](<{}>)}{}<><({}()<<>({}<>)>)>}{})){(<{}{}>)}{}>)<>([])}{}<>({}[]<>)

Спробуйте в Інтернеті!

# Initialize cache with n -1s (represented as 1s)
(([{}]<>)<{({}(()))}{}>)<>

# For each number in input
([]){{}

    # Keep n on third stack
    <>((({})<

        # For last n cache entries, compute difference between entry and new value
        {({}()<<>(({})<({}<>({}<>))>)<>>)}{}

    >)<

        # Get negation of current entry and...
        <>(({})([{}]<>

            {

                # Count cache hits (total will be 1 or 0)
                <>(){[()](<{}>)}{}

                # while moving entries back to right stack
                <><({}()<<>({}<>)>)>

            }{}

        ))

        # If cache hit, don't add to cache
        {(<{}{}>)}{}

    >)

<>([])}{}

# Compute cache history length minus cache size (to account for the initial -1s)
<>({}[]<>)

1

Желе , 18 байт

Ṗɼṛ;ɼe®Uḣ⁴¤C$¡€ṛLɼ

Спробуйте в Інтернеті!

Приймає список як перший аргумент, а ємність кешу - як другий аргумент.

Ṗɼṛ;ɼe®Uḣ⁴¤C$¡€ṛLɼ
 ɼ                 Apply to the register:
Ṗ                  Pop. This initializes the register to the empty list.
  ṛ                Right argument. Yields the list of addresses.
              €    For each element in the list
             ¡     If{
     e                 the element is in
          ¤            nilad{
      ®                      the register
       U                     reversed
        ḣ                    first...
         ⁴                   (cache depth) number of elements
                             }
           C           Complement. 1 <-> 0. Easier to type this than "not".
            $          Combines everything up to `e` into a monad
                      }
                    Then{
    ɼ                    Apply to the register and store the result
   ;                     Append the element
                        }
                ṛ   Right argument:
                  ɼ Apply to the register:
                 L  Length

1

Рубін , 43 40 байт

->s,a,*r{a.count{|*x|r!=r=(r|x).pop(s)}}

Спробуйте в Інтернеті!

Дякуємо гістократу за гоління 3-х байт.


1
Гарна відповідь! Ви можете зберегти пару байтів, ініціалізуючи r як частину списку аргументів: ->s,a,*rяка також надає бонусну функцію, що абонент може
прокладати

О, і аналогічно, щоб закинути xв масив:.count{|*x|
гістократ


0

C (gcc) , 156 байт

s,n,m,i,j;f(x,_)int*_;{int c[x];n=m=0;for(i=0;i<x;++i)c[i]=-1;for(i=s=0;_[i]>=0;++i,s=0){for(j=0;j<x;++j)s|=(c[j]==_[i]);if(!s){c[n++]=_[i];m++;n%=x;}}x=m;}

Спробуйте в Інтернеті!

Опис:

s,n,m,i,j;                       // Variable declaration
f(x,_)int*_;{                    // F takes X (the cache size) and _ (-1-terminated data)
    int c[x];                    // declare the cache
    n=m=0;                       // next queue insert pos = 0, misses = 0
    for(i=0;i<x;++i)c[i]=-1;     // initialize the cache to -1 (invalid data)
    for(i=s=0;_[i]>=0;++i,s=0){  // for each datum in _ (resetting s to 0 each time)
        for(j=0;j<x;++j)         // for each datum in cache
            s|=(c[j]==_[i]);     // set s if item found
        if(!s){                  // if no item found
            c[n++]=_[i];         // add it to the cache at position n
            m++;                 // add a mis
            n%=x;                // move to next n position (with n++)
        }} x=m;}                 // 'return' m by assigning to first argument

Запропонуйте wmemset(c,-1,x)замість n=m=0;for(i=0;i<x;++i)c[i]=-1, n=m=i=s=0замість i=s=0, for(j=x;j--;)замість for(j=0;j<x;++j), а s||(c[n++]=_[i],m++,n%=x);замістьif(!s){c[n++]=_[i];m++;n%=x;}
roofcat



0

Іржа , 129 байт

|l:&[_],s|if s>0{let(mut c,mut m)=(vec![-1;s],0);for n in l.iter(){if!c.contains(n){c.remove(0);c.push(*n);m+=1;}}m}else{l.len()}

Спробуйте в Інтернеті!

Безумовно

|l: &[isize], s: usize| {
    if s > 0 {
        let mut c = vec![-1; s];
        let mut m = 0;
        for n in l.iter() {
            if !c.contains(n) {
                c.remove(0);
                c.push(*n);
                m += 1;
            }
        }
        m
    } else {
        l.len()
    }
}

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.