Сценарий интервью "Последние 100 байт"

Я получил этот вопрос в интервью на днях и хотел бы узнать несколько наилучших ответов (я не очень хорошо ответил ха-ха):

Сценарий: существует веб-страница, которая отслеживает байты, отправленные по какой-либо сети. Каждый раз, когда отправляется байт, функция recordByte() называется передачей этого байта, это может происходить сто тысяч раз в день. На этой странице есть кнопка, которая при нажатии отображает последние 100 байт, переданных на экран recordByte() на экране (это происходит, вызывая метод печати ниже).

Следующий код - это то, что мне было дано, и его просили заполнить:

public class networkTraffic {
    public void recordByte(Byte b){
    }
    public String print() {
    }
}

Каков наилучший способ хранения 100 байтов? Список? Любопытно, как это лучше всего сделать.

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Что-то вроде этого (круговой буфер):

byte[] buffer = new byte[100];
int index = 0;

public void recordByte(Byte b) {
   index = (index + 1) % 100;
   buffer[index] = b; 
}

public void print() {
   for(int i = index; i < index + 100; i++) {
       System.out.print(buffer[i % 100]);
   }
}

Преимущества использования кругового буфера:

  • Вы можете зарезервировать пространство статически. В сетевом приложении реального времени (VoIP, потоковая передача,..) это часто делается потому, что вам не нужно хранить все данные передачи, а только окно, содержащее новые байты для обработки.
  • Это быстро: может быть реализовано с массивом со стоимостью чтения и записи O (1).

Ответ 2

Я не знаю java, но должна существовать концепция очереди, в которой вы должны вставлять байты до тех пор, пока количество элементов в очереди не достигнет 100, после чего вы удалите один байт, а затем запустите другой.

public void recordByte(Byte b)
{ 
  if (queue.ItemCount >= 100)
  {
    queue.dequeue();    
  }
  queue.enqueue(b);
}

Вы можете печатать, просматривая пункты:

public String print() 
{ 
  foreach (Byte b in queue)
  {
    print("X", b);  // some hexadecimal print function
  }
}

Ответ 3

Круговой буфер с использованием массива:

  • Массив из 100 байт
  • Следите за тем, где индекс головы i
  • Для recordByte() поместите текущий байт в [i] и я = я + 1% 100;
  • Для print() возвратный подмассиво (i + 1, 100) объединяется с подмассивом (0, i)

Очередь с помощью связанного списка (или очереди Java):

  • Для recordByte() добавить новый байт в конец
  • Если новая длина будет больше 100, удалите первый элемент
  • Для print() просто распечатайте список

Ответ 4

Вот мой код. Это может показаться немного неясным, но я уверен, что это самый быстрый способ сделать это (по крайней мере, это было бы на С++, не так уверенном в Java):

public class networkTraffic {
    public networkTraffic() {
      _ary = new byte[100];
      _idx = _ary.length;
    }

    public void recordByte(Byte b){
      _ary[--_idx] = b;
      if (_idx == 0) {
        _idx = _ary.length;
      }   
    }

    private int _idx;
    private byte[] _ary;
}

Некоторые примечания:

  • При вызове recordByte() не выделяются/освобождаются данные.
  • Я не использовал%, потому что он медленнее прямого сравнения и использует if (возможно, здесь может помочь предсказание ветвления)
  • --_idx быстрее, чем _idx--, потому что не задействована временная переменная.
  • Я возвращаю назад в 0, потому что тогда мне не нужно получать _ary.length каждый раз в вызове, но только каждые 100 раз, когда достигается первая запись. Возможно, это не обязательно, компилятор может позаботиться об этом.
  • если было меньше 100 вызовов recordByte(), остальные - нули.

Ответ 5

Самое простое - засунуть его в массив. Максимальный размер, который может разместить массив, составляет 100 байт. Продолжайте добавлять байты, когда они выходят из Интернета. После того, как первые 100 байтов находятся в массиве, когда приходит 101-й байт, удалите байт в голове (т.е. 0-й). Продолжайте делать это. Это в основном очередь. Концепция FIFO. Если загрузка завершена, вы остаетесь с последними 100 байтами.

Не сразу после загрузки, но в любой момент времени этот массив будет иметь последние 100 байт.

@Yottagray Не получается, где проблема? Кажется, что существует целый ряд общих подходов (массив, круговой массив и т.д.) И ряд специфических для языка подходов (byteArray и т.д.). Я что-то пропустил?

Ответ 6

Многопоточное решение с неблокируемым вводом-выводом:

private static final int N = 100;
private volatile byte[] buffer1 = new byte[N];
private volatile byte[] buffer2 = new byte[N];
private volatile int index = -1;
private volatile int tag;

synchronized public void recordByte(byte b) {
  index++;
  if (index == N * 2) {
    //both buffers are full
    buffer1 = buffer2;
    buffer2 = new byte[N];
    index = N;
  }
  if (index < N) {
    buffer1[index] = b;
  } else { 
    buffer2[index - N] = b;
  }
}

public void print() {
  byte[] localBuffer1, localBuffer2;
  int localIndex, localTag;
  synchronized (this) {
   localBuffer1 = buffer1;
   localBuffer2 = buffer2;
   localIndex = index;
   localTag = tag++;
  }
  int buffer1Start = localIndex - N >= 0 ? localIndex - N + 1 : 0;
  int buffer1End = localIndex < N ? localIndex : N - 1;      
  printSlice(localBuffer1, buffer1Start, buffer1End, localTag);
  if (localIndex >= N) {
    printSlice(localBuffer2, 0, localIndex - N, localTag);
  }
}

private void printSlice(byte[] buffer, int start, int end, int tag) {
  for(int i = start; i <= end; i++) {
    System.out.println(tag + ": "+ buffer[i]);
  }
}

Ответ 7

Просто для этого. Как насчет использования ArrayList<Byte>? Скажи почему нет?

public class networkTraffic {
    static ArrayList<Byte> networkMonitor;          // ArrayList<Byte> reference
    static { networkMonitor = new ArrayList<Byte>(100); }   // Static Initialization Block
    public void recordByte(Byte b){
        networkMonitor.add(b);
        while(networkMonitor.size() > 100){
            networkMonitor.remove(0);
        }
    }
    public void print() {
        for (int i = 0; i < networkMonitor.size(); i++) {
            System.out.println(networkMonitor.get(i));
        }
        // if(networkMonitor.size() < 100){
        //  for(int i = networkMonitor.size(); i < 100; i++){
        //      System.out.println("Emtpy byte");
        //  }
        // }
    }
}