函数的独占时间

636. 函数的独占时间

有一个 单线程 CPU 正在运行一个含有 n 道函数的程序。每道函数都有一个位于 0 和 n-1 之间的唯一标识符。

函数调用 存储在一个调用栈上 ：当一个函数调用开始时，它的标识符将会推入栈中。而当一个函数调用结束时，它的标识符将会从栈中弹出。标识符位于栈顶的函数是 当前正在执行的函数 。每当一个函数开始或者结束时，将会记录一条日志，包括函数标识符、是开始还是结束、以及相应的时间戳。

给你一个由日志组成的列表 logs ，其中 logs[i] 表示第 i 条日志消息，该消息是一个按 "{function_id}:{"start" | "end"}:{timestamp}" 进行格式化的字符串。例如，"0:start:3" 意味着标识符为 0 的函数调用在时间戳 3 的 起始开始执行 ；而 "1:end:2" 意味着标识符为 1 的函数调用在时间戳 2 的 末尾结束执行。注意，函数可以 调用多次，可能存在递归调用 。

函数的 独占时间 定义是在这个函数在程序所有函数调用中执行时间的总和，调用其他函数花费的时间不算该函数的独占时间。例如，如果一个函数被调用两次，一次调用执行 2 单位时间，另一次调用执行 1 单位时间，那么该函数的 独占时间 为 2 + 1 = 3 。

以数组形式返回每个函数的 独占时间 ，其中第 i 个下标对应的值表示标识符 i 的函数的独占时间。

示例 1：

输入：n = 2, logs = ["0:start:0","1:start:2","1:end:5","0:end:6"]
输出：[3,4]
解释：
函数 0 在时间戳 0 的起始开始执行，执行 2 个单位时间，于时间戳 1 的末尾结束执行。 
函数 1 在时间戳 2 的起始开始执行，执行 4 个单位时间，于时间戳 5 的末尾结束执行。 
函数 0 在时间戳 6 的开始恢复执行，执行 1 个单位时间。 
所以函数 0 总共执行 2 + 1 = 3 个单位时间，函数 1 总共执行 4 个单位时间。

示例 2：

输入：n = 1, logs = ["0:start:0","0:start:2","0:end:5","0:start:6","0:end:6","0:end:7"]
输出：[8]
解释：
函数 0 在时间戳 0 的起始开始执行，执行 2 个单位时间，并递归调用它自身。
函数 0（递归调用）在时间戳 2 的起始开始执行，执行 4 个单位时间。
函数 0（初始调用）恢复执行，并立刻再次调用它自身。
函数 0（第二次递归调用）在时间戳 6 的起始开始执行，执行 1 个单位时间。
函数 0（初始调用）在时间戳 7 的起始恢复执行，执行 1 个单位时间。
所以函数 0 总共执行 2 + 4 + 1 + 1 = 8 个单位时间。

示例 3：

输入：n = 2, logs = ["0:start:0","0:start:2","0:end:5","1:start:6","1:end:6","0:end:7"]
输出：[7,1]
解释：
函数 0 在时间戳 0 的起始开始执行，执行 2 个单位时间，并递归调用它自身。
函数 0（递归调用）在时间戳 2 的起始开始执行，执行 4 个单位时间。
函数 0（初始调用）恢复执行，并立刻调用函数 1 。
函数 1在时间戳 6 的起始开始执行，执行 1 个单位时间，于时间戳 6 的末尾结束执行。
函数 0（初始调用）在时间戳 7 的起始恢复执行，执行 1 个单位时间，于时间戳 7 的末尾结束执行。
所以函数 0 总共执行 2 + 4 + 1 = 7 个单位时间，函数 1 总共执行 1 个单位时间。

示例 4：

输入：n = 2, logs = ["0:start:0","0:start:2","0:end:5","1:start:7","1:end:7","0:end:8"]
输出：[8,1]

示例 5：

输入：n = 1, logs = ["0:start:0","0:end:0"]
输出：[1]

提示：

1 <= n <= 100
1 <= logs.length <= 500
0 <= function_id < n
0 <= timestamp <= 10⁹
两个开始事件不会在同一时间戳发生
两个结束事件不会在同一时间戳发生
每道函数都有一个对应 "start" 日志的 "end" 日志

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class Solution { public: vector<int> exclusiveTime(int n, vector<string>& logs) { } };

python3 解法, 执行用时: 48 ms, 内存消耗: 15.2 MB, 提交时间: 2022-12-08 10:59:19

class Solution:
    def exclusiveTime(self, n: int, logs: List[str]) -> List[int]:
        ans = [0] * n
        stack = []
        prev_t = None
        for s in logs:
            i, flag, t = s.split(':')
            i = int(i)
            t = int(t)
            if flag == "start":
                if len(stack) == 0:
                    stack.append(i)
                    prev_t = t
                else:
                    ans[stack[-1]] += t - prev_t
                    prev_t = t
                    stack.append(i)
            if flag == "end":
                ans[stack[-1]] += t + 1 - prev_t
                prev_t = t + 1
                stack.pop(-1)
        return ans

java 解法, 执行用时: 10 ms, 内存消耗: 42.2 MB, 提交时间: 2022-12-08 10:57:19

class Solution {
    public int[] exclusiveTime(int n, List<String> logs) {
        Deque<int[]> stack = new ArrayDeque<int[]>(); // {idx, 开始运行的时间}
        int[] res = new int[n];
        for (String log : logs) {
            int idx = Integer.parseInt(log.substring(0, log.indexOf(':')));
            String type = log.substring(log.indexOf(':') + 1, log.lastIndexOf(':'));
            int timestamp = Integer.parseInt(log.substring(log.lastIndexOf(':') + 1));
            if ("start".equals(type)) {
                if (!stack.isEmpty()) {
                    res[stack.peek()[0]] += timestamp - stack.peek()[1];
                    stack.peek()[1] = timestamp;
                }
                stack.push(new int[]{idx, timestamp});
            } else {
                int[] t = stack.pop();
                res[t[0]] += timestamp - t[1] + 1;
                if (!stack.isEmpty()) {
                    stack.peek()[1] = timestamp + 1;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

golang 解法, 执行用时: 8 ms, 内存消耗: 6.2 MB, 提交时间: 2022-12-08 10:57:02

func exclusiveTime(n int, logs []string) []int {
    ans := make([]int, n)
    type pair struct{ idx, timestamp int }
    st := []pair{}
    for _, log := range logs {
        sp := strings.Split(log, ":")
        idx, _ := strconv.Atoi(sp[0])
        timestamp, _ := strconv.Atoi(sp[2])
        if sp[1][0] == 's' {
            if len(st) > 0 {
                ans[st[len(st)-1].idx] += timestamp - st[len(st)-1].timestamp
                st[len(st)-1].timestamp = timestamp
            }
            st = append(st, pair{idx, timestamp})
        } else {
            p := st[len(st)-1]
            st = st[:len(st)-1]
            ans[p.idx] += timestamp - p.timestamp + 1
            if len(st) > 0 {
                st[len(st)-1].timestamp = timestamp + 1
            }
        }
    }
    return ans
}

javascript 解法, 执行用时: 80 ms, 内存消耗: 44.5 MB, 提交时间: 2022-12-08 10:56:47

/**
 * @param {number} n
 * @param {string[]} logs
 * @return {number[]}
 */
var exclusiveTime = function(n, logs) {
    const stack = []; // {idx, 开始运行的时间}
    const res = new Array(n).fill(0);
    for (const log of logs) {
        const idx = parseInt(log.substring(0, log.indexOf(':')));
        const type = log.substring(log.indexOf(':') + 1, log.lastIndexOf(':'));
        const timestamp = parseInt(log.substring(log.lastIndexOf(':') + 1));
        if ("start" === type) {
            if (stack.length) {
                res[stack[stack.length - 1][0]] += timestamp - stack[stack.length - 1][1];
                stack[stack.length - 1][1] = timestamp;
            }
            stack.push([idx, timestamp]);
        } else {
            const t = stack.pop();
            res[t[0]] += timestamp - t[1] + 1;
            if (stack.length) {
                stack[stack.length - 1][1] = timestamp + 1;
            }
        }
    }
    return res;
};

python3 解法, 执行用时: 44 ms, 内存消耗: 15.2 MB, 提交时间: 2022-12-08 10:56:31

class Solution:
    def exclusiveTime(self, n: int, logs: List[str]) -> List[int]:
        ans = [0] * n
        st = []
        for log in logs:
            idx, tp, timestamp = log.split(':')
            idx, timestamp = int(idx), int(timestamp)
            if tp == 'start':
                if st:
                    ans[st[-1][0]] += timestamp - st[-1][1]
                    st[-1][1] = timestamp
                st.append([idx, timestamp])
            else:
                i, t = st.pop()
                ans[i] += timestamp - t + 1
                if st:
                    st[-1][1] = timestamp + 1
        return ans

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