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腾讯微信面试题--实现时间复杂度为O(1)的栈 2013-02-26

去面试微信实习，遇到这道算法题，当时被卡住，故今天把它写出来做下知识整理，

原题：实现一个栈，满足min()  pop()  push()方法的时间复杂度都为O(1).( min()返回栈中最小元素 )

     思路1：用一个变量minItem记录栈中的最小值，在push()中 每次加入一个item就跟minItem对比，item更小，只item赋给minItem，然后再min() 中直接return  minItem;

     这种思路没考虑在pop()过程中，对minItem的影响，当栈顶元素是minItem，执行pop() 后minItem就不知道指向谁了，因为栈只记录最小值而起，至于最小值之前那些大小关系都没记录

      正确思路：为了实现更低的时间复杂度，我们都会想到用空间去换时间，所有这里增加一个数组来nextMinItem[index] 元素大小关系。如果当前最小值是 对象 item1 当push进来的item2比 item1更小，且元素个数从原本的a增加到a+1 这时候我们用我们就应该把item2这个更小的item赋给minItem 然后用nextMinItem[a+1] = item1 来记录 item2 后面的次小值，这样一来当item2 这个栈顶被pop()掉的话，我们就可以minItem = nextMinItem[a+1]，来恢复minItem。

?

package 腾讯面试题;

 

public class Stack {

    private int itemCount = 0;

    private Item minItem = null;

    private Item[] nextMinItem;

    private Item stackTop = null;

    private int maxSize = 100;

 

    public Stack() {

        nextMinItem = new Item[maxSize];

    }

 

    class Item {

        int Data;

        Item nextItem;

 

        public Item(int data) {

            this.Data = data;

        }

 

    }

 

    public boolean push(Item item) {

        if (itemCount == maxSize) {

            System.out.println("栈已满");

            return false;

        }

        itemCount++;

        if (minItem == null) {

            minItem = item;

        } else {

            if (item.Data < minItem.Data) {

                nextMinItem[itemCount] = minItem;

                minItem = item;

            }

        }

        item.nextItem = stackTop;

        stackTop = item;

         

        return true;

    }

 

    public boolean pop() {

        if (itemCount == 0) {

            System.out.println("栈是空的，无法出栈");

            return false;

        }

 

        if (stackTop == minItem) {

            minItem = nextMinItem[itemCount];

        }

        stackTop = stackTop.nextItem;

        itemCount--;

        return true;

 

    }

 

    public Item min() {

        if (itemCount == 0) {

            System.out.println("栈是空的，无最小值");

            return null;

        }

        return minItem;

    }

 

    /**

     * @param args

     */

    public static void main(String[] args) {

        // TODO Auto-generated method stub

        Stack stack = new Stack();

        stack.push(stack.new Item(5));

        System.out.println("push:min=" + stack.min().Data+" itemCount="+stack.itemCount);

        stack.push(stack.new Item(4));

        System.out.println("push:min=" + stack.min().Data+" itemCount="+stack.itemCount);

        stack.push(stack.new Item(3));

        System.out.println("push:min=" + stack.min().Data+" itemCount="+stack.itemCount);

        stack.push(stack.new Item(2));

        System.out.println("push:min=" + stack.min().Data+" itemCount="+stack.itemCount);

        stack.push(stack.new Item(1));

        System.out.println("push:min=" + stack.min().Data+" itemCount="+stack.itemCount);

        stack.pop();

        System.out.println("pop :min=" + stack.min().Data+" itemCount="+stack.itemCount);

        stack.pop();

        System.out.println("pop :min=" + stack.min().Data+" itemCount="+stack.itemCount);

        stack.pop();

        System.out.println("pop :min=" + stack.min().Data+" itemCount="+stack.itemCount);

        stack.pop();

        System.out.println("pop :min=" + stack.min().Data+" itemCount="+stack.itemCount);

        stack.pop();

        System.out.println("栈结构为：\n|____1_____|\n|____2_____|\n|____3_____|\n|____4_____|\n|____5_____|\n");

 

         

    }

}

　　

运行结果：

?

push:min=5 itemCount=1

push:min=4 itemCount=2

push:min=3 itemCount=3

push:min=2 itemCount=4

push:min=1 itemCount=5

pop :min=2 itemCount=4

pop :min=3 itemCount=3

pop :min=4 itemCount=2

pop :min=5 itemCount=1

栈结构为：

|____1_____|

|____2_____|

|____3_____|

|____4_____|

|____5_____|

　　

Lock不住的BUG，神一般无解的BUG（XX正由另一进程使用，因此该进程无法访问该文件）

对于运行中的 秋色园 站点，偶尔的不经常，我都会做以下的几件开发者该常做的事：

1：查看网站的事件日志（看看有没有网站未发现的异常，有的话要处理）。
2：查看被捕获的异常日志（看看都是什么情况引发的，有的话要处理）。
3：查看数据库执行语句异常日志（看看都有啥情况）。 

今天早些时候，看了下日志，对于一条比较熟悉，但一直没怎么处理的日志，突然有了想处理掉它的想法：

 

log:http://www.cyqdata.com/search/cnblogs/finger+print

------------------------

Error On : 2013-3-28 5:30:18

[WriteException]:文件“D:\*\TableSchema\CYQ.Data.TableSchema_Sql.qblog.Blog_User.ts”正由另一进程使用，因此该进程无法访问该文件。:

   在 System.IO.__Error.WinIOError(Int32 errorCode, String maybeFullPath)

   在 System.IO.FileStream.Init(String path, FileMode mode, FileAccess access, Int32 rights, Boolean useRights, FileShare share, Int32 bufferSize, FileOptions options, SECURITY_ATTRIBUTES secAttrs, String msgPath, Boolean bFromProxy)

   在 System.IO.FileStream..ctor(String path, FileMode mode, FileAccess access, FileShare share, Int32 bufferSize, FileOptions options)

   在 System.IO.StreamWriter.CreateFile(String path, Boolean append)

   在 System.IO.StreamWriter..ctor(String path, Boolean append, Encoding encoding, Int32 bufferSize)

   在 System.IO.StreamWriter..ctor(String path, Boolean append)

   在 CYQ.Data.Tool.IOHelper.Save(String fileName, String text, Boolean isAppend)

   在 System.IO.__Error.WinIOError(Int32 errorCode, String maybeFullPath)

   在 System.IO.FileStream.Init(String path, FileMode mode, FileAccess access, Int32 rights, Boolean useRights, FileShare share, Int32 bufferSize, FileOptions options, SECURITY_ATTRIBUTES secAttrs, String msgPath, Boolean bFromProxy)

   在 System.IO.FileStream..ctor(String path, FileMode mode, FileAccess access, FileShare share, Int32 bufferSize, FileOptions options)

   在 System.IO.StreamWriter.CreateFile(String path, Boolean append)

   在 System.IO.StreamWriter..ctor(String path, Boolean append, Encoding encoding, Int32 bufferSize)

   在 System.IO.StreamWriter..ctor(String path, Boolean append)

   在 CYQ.Data.Tool.IOHelper.Save(String fileName, String text, Boolean isAppend)

 

关于这个错误的小小解释：

这个错误，其实就是对IO写文件操作加了try catch，然后记录了下来，根据错误的直观提示：
既然是进程性错误，理想当然的推想是应用程序池在回收时，产生的另一个进程，刚好写文件时和另一个未回收完成的进程同时写引发的异常，被记录了。

我就想了一个，通过增加进程间的互斥量，来解决多进程间并发解决方案：

        static System.Threading.Semaphore _mutex = new System.Threading.Semaphore(1, 1, "IOHelper.Save");
        private static bool Save(string fileName, string text, bool isAppend)
        {
            try
            {
                if (_mutex.WaitOne(2000, false))//进程间同步。
                {
                    using (StreamWriter writer = new StreamWriter(fileName, isAppend))
                    {
                        writer.Write(text);
                    }
                }
                return true;
            }
            catch (Exception err)
            {
                Log.WriteLogToTxt(err);
            }
            finally
            {
                try
                {
                    _mutex.Release();
                }
                catch
                {

                }
            }
            return false;
        }

写完代码，我建了个项目，写个Demo，测试下多进程的并发问题，代码很简单，一个按钮点击，开一个线程，运行以下这段代码：

 string path = AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + "a.ts";
                while (true)
                {
                    IOHelper.Save(path, "test", true);
                }

线程一开，一个死循环，不停写文件。

运行了一下，我查看文件是否正常创建，于是我打开那文件，看日志写进了没有，发现很正常写进了，于是又回到代码处。

然后又开了一个软件，又点了运行，一个神奇的BUG就这样被我触发了：

刷的一下，抛出异常：

"文件“F:\\*\\bin\\Debug\\a.ts”正由另一进程使用，因此该进程无法访问该文件。"

神奇的BUG的被触发后，神一般的无解：

1：不管我怎么写代码，仅单线程，Lock，双重Lock，还是Mutex，还是混合用，运行几秒后，都抛这个异常。
2：然后我加了线程休眠，发现加到Thread.Slee(100)以下又正常，这个正常让我怀疑，难道文件关闭，还有延时功能？
3：通过Reflect看源码，查了几个基类，也没见着特殊。。。怀疑得不到解决，纳闷升级。。。 
3：之后我在闪存里了点条闪存说这问题，也在QQ群发了点相似的内容。。。反正就有点纳闷中无解。 
4：几小时之后，我放弃了，你妹夫的，不弄了。。神一般的简直无解。
5：感觉东西开的太多了，我就关掉了一些，其中包括文件夹。
6：写代码的天性，问题不解决，又回头折腾。

问题失踪了？？？？ 

这回运行，一切正常了，产生多少并发也没报那错。。。你妹的咋回事，这么神奇？？？？
于是我又去看了那个创建的文件有没有问题。。。。
回头一运行。。你妹夫的，又抛异常了。。。

突然意识到了什么，经过几个抛异常，不抛异常的轮回折腾，终发现这个神般无解的的BUG：

原来是查看文件时，等于该文件被鼠标focus选定了原因,处于被forcus状态的文件，频繁的写入就抛那异常了。

这BUG多无解，你妹：

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分类: 记录点滴

标签: IO写异常, 正由另一进程使用