FIFOキャッシュミスの数

35

この挑戦は本当に簡単です（そしてより困難な挑戦の前兆です！）。

リソースアクセスの配列（負でない整数で単純に示される）とパラメーターを指定するとn、キャッシュに容量がnあり、いっぱいになったときに先入れ先出し（FIFO）排出方式を使用すると想定されるキャッシュミスの数を返します。

例：

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]

したがって、この例では9つのミスがありました。たぶん、コード例はそれをより良く説明するのに役立ちます。Pythonの場合：

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

さらにいくつかのテストケース（次の課題へのヒントが含まれています-気になるものはありますか？）：

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

バイト単位の最短コードが優先されます。

code-golf  array-manipulation 
— orlp
ソース
15
私はnotice anything curious?しばらく前に最後のステートメントを見ていました...そして気づいたのですが、キャッシュ容量を増やしてもミスの数が減るとは限りませんか？！
— ジョンファンミン
@JungHwanMin正しい！実際、それがどれほど悪化するかは無制限です。
— -orlp
単項で数値を出力できますか？
— ディルナン
9
Béládyの異常およびFIFO として知られているのは、典型的な例です。異常は無限です。
— virtualirfan
@dylnanいいえ、ごめんなさい。
— orlp

回答:

11

JavaScript（ES6）、55バイト

方法＃1：キャッシュは入力を上書きします

カリー化構文の入力を受け取ります(cache_size)(list)。

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

オンラインでお試しください！

どうやって？

0に初期化された別個のポインターkを使用して、入力配列a []をキャッシュで上書きします。

xがキャッシュ内にあるa.indexOf(x, k > n && k - n) < kかどうかをテストするために使用します。

キャッシュは元の配列がウォークスルーされるよりも速く成長できないため、各値はキャッシュウィンドウ内またはキャッシュウィンドウを超えて検出されることが保証されます（つまり-1をindexOf()返すことはありません）。

max（0、k-n）とk-1（両方の境界を含む）の間のインデックスで値が見つかった場合、値はキャッシュにあります。その場合、a [true] = xを実行します。これは、a []の背後にある基本オブジェクトのプロパティにのみ影響し、配列 a []は変更しません。それ以外の場合は、a [k ++] = xを実行します。

例

以下は、[1, 1, 2, 3, 3, 2, 1, 4]キャッシュサイズが2の入力のさまざまな手順です。

  • 太字の境界線：map（）ポインター
  • 大括弧：キャッシュポインターk
  • オレンジ：現在のキャッシュウィンドウ
  • 黄色：期限切れのキャッシュ値

方法＃1

JavaScript（ES6）、57バイト

方法＃2：入力の最後にキャッシュが追加されます

カリー化構文の入力を受け取ります(cache_size)(list)。

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

オンラインでお試しください！

どうやって？

入力配列なのでaは[]非負の整数を含むことが保証され、私たちは安全の終わりにキャッシュを追加することができます[]ワン補数使って〜Xの各値のXを。

最後のn個の値の中に〜xが見つかるn * ~a.indexOf(~x, -n)かどうかをテストするために使用します。このテストが失敗するたびに、我々は追加〜Xに[]とミスの数インクリメントKを。

例

このメソッドを使用して、上記と同じ例の異なるステップを以下に示します。キャッシュ値は配列の最後に追加されるだけなので、明示的なキャッシュポインターはありません。

方法＃2

— アーノールド
ソース
9

Python 2、58バイト

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

オンラインでお試しください！

3バイトのovs、さらに3バイトのxnorに感謝します。

— リン
ソース
c+=何らかの理由でリストに変換されるため、後にsetを追加することでバイトを節約できるはずです。
— xnor
（ああ、はい、c+={i}-set(c[-n:])ポジティブに機能しnます。しかし、nimiはそれc[-n:]が間違っていると指摘したn == 0ので、私は使用できません+=。そのため、このトリックは非常に悪いです。）
— Lynn
1
@Lynn Ah、なるほど。reduceバイトを保存します：lambda n,a:len(reduce(lambda c,i:[i][i in c[:n]:]+c,a,[]))。
— -xnor
7

R、69 64 62バイト

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

オンラインでお試しください！

改善を提案してくれたJayCeと、別のカップルのDigEmAllに感謝します！

— ジュゼッペ
ソース
私+は前に0を返すFためのものだと思いf(0,{})ますか？
— JayCe
@JayCeうん、F初期化された戻り値としてのタンデムの古典的なゴルフ。
— ジュゼッペ
1
小さな改良。また、単項出力が受け入れられる場合、おそらくいくつかのバイトを節約できます。
— JayCe
@JayCeはさらにバイトを見つけました！
— ジュゼッペ
1
@JDLええ、残念ですが、qそれでもいいアイデアです！ここでNAは{}実際に長さを気にしているので、使用するよりも使用する方が適切ではありません（実際にキャッシュから要素をポップするわけではありません）。
— ジュゼッペ
5

Haskell、61 58バイト

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

オンラインでお試しください！

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

編集：@Lynnのおかげで-3バイト。

— ニミ
ソース
5

05AB1E、17 16バイト

)svDyå_i¼y¸ìI£]¾

オンラインでお試しください！

説明

)                   # 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
— エミグナ
ソース
@nimi：ありがとう！バイトの保存中に修正:)
— エミグナ
5

Kotlin、82 69バイト

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

入力を通常の（問題ではない）としてでIntArrayはなく、として受け取りますList<Int>。これは、「キャッシュ履歴を作成し、その長さをカウントする」というアプローチを使用します。

オンラインでお試しください！

説明

{ 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
}

空のリストを作成する

Kotlinにはコレクションリテラルはありませんが、新しいコレクションを作成するための関数がいくつかあります。

空を作成する適切な方法List<Int>は単純です：

List<Int>()

しかし、サイズとイニシャライザー引数を悪用してこれを行うと、短くなります。

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

ジェネレーターlambdaは0を返すため、Kotlinはこのリストのタイプをとして推測しList<Int>、サイズが0の場合、このリストは空であることを意味します。

— snail_
ソース
4

Perl 6、48バイト

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

試して

{  # 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)
}
— ブラッド・ギルバートb2gills
ソース
4

Java 8、96バイト

キャッシュサイズ（int）とアクセスリスト（可変java.util.List<Integer>）を取り、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;}

オンラインで試す

非ゴルフ

これは、sキャッシュの入力リストの最初の（最大）スロットを使用します。

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;
    }

謝辞

  • バグ修正のおかげnimi
— ヤコブ
ソース
4

Pyth、 16 15 18 14  13バイト

isaacgのおかげで1バイト節約されました。

luaW-H>QGGHEY

テストスイート！

この課題は、Pythのu構造に非常に適しています。

使い方

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.
— Xcoder氏
ソース
aW-H>QGGH?}H<GQG+HG1 ビート
— -isaacg
@isaacgありがとう！私は最初に持っていましたが+G*]H!}H>QG、それをゴルフしたとき、私は本当に考えていませんでしたW...ニース！
— 氏Xcoder
正確には何をしuますか？
— ディルナン
@dylnan uは、reduce with intial value演算子です。ただ、ゼリーのようなƒ
— 氏Xcoder
2

Japt、16バイト

;£A¯V øX ªAiXÃAl

それを試してみてください

説明

                     :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
— シャギー
ソース
1

K4、42の、40バイト

溶液：

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

例：

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

説明：

内部関数の場合、yはキャッシュ、zはリクエスト、xはキャッシュサイズです。

{*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

ノート：

このすべてを行うには、おそらくもっと良い方法がありますが、これが頭に浮かんだ最初の方法です。

この関数は36バイトで次のように実行できます。

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

代替-グローバル変数を使用して状態を保存します（あまりKに似ていません）、42バイト：

{m::0;(){$[z in y;y;[m+:1;x#z,y]]}[x]\y;m}
— ストリートスター
ソース
1

Brain-Flak、172バイト

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

オンラインでお試しください！

# 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)
<>({}[]<>)
— ニトロドン
ソース
1

ゼリー、18バイト

Ṗɼṛ;ɼe®Uḣ⁴¤C$¡€ṛLɼ

オンラインでお試しください！

リストを最初の引数として受け取り、キャッシュ容量を2番目の引数として受け取ります。

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
— ディルナン
ソース
1

ルビー、43 40バイト

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

オンラインでお試しください！

histocratに3バイトを剃ってくれてありがとう。

— GB
ソース
1
いい答えだ！引数リストの一部としてrを初期化することにより、数バイトを節約できます。->s,a,*rこれは、追加の引数を渡すことで呼び出し側がキャッシュをプライミングできるボーナス機能も提供します:)
— histocrat
ああ、同様にx配列にキャストする：.count{|*x|
— -histocrat
1

C（gcc）、112 110 108バイト

f(x,y,z)int*y;{int*i=y+z,b[x],m=0;for(wmemset(b,z=-1,x);i-y;y++)wmemchr(b,*y,x)?:++m*x?b[z=++z%x]=*y:0;x=m;}

オンラインでお試しください！

ゴルフがやや少ない

f(x,y,z)int*y;{
 int*i=y+z,b[x],m=0;
 for(wmemset(b,z=-1,x);i-y;y++)
  wmemchr(b,*y,x)?:
   ++m*
   x?
    b[z=++z%x]=*y
   :
    0;
 x=m;
}
— 天井猫
ソース
0

C（gcc）、156バイト

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;}

オンラインでお試しください！

説明：

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
— ラムダベータ
ソース
のwmemset(c,-1,x)代わりにn=m=0;for(i=0;i<x;++i)c[i]=-1、の代わりに、のn=m=i=s=0代わりにi=s=0、のfor(j=x;j--;)代わりにfor(j=0;j<x;++j)、およびのs||(c[n++]=_[i],m++,n%=x);代わりにif(!s){c[n++]=_[i];m++;n%=x;}
— 提案する-ceilingcat
0

さび、129バイト

|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()}

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非ゴルフ

|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()
    }
}
— ハーマンL
ソース
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