【贪心】【JSOI2010】缓存交换

   缓存交换

【问题描述 】

在计算机中，CPU只能和高速缓存Cache直接交换数据。当所需的内存单元不在Cache中时，则需要从主存里把数据调入Cache。此时，如果Cache容量已满，则必须先从中删除一个。

例如，当前Cache容量为3，且已经有编号为10和20的主存单元。

此时，CPU访问编号为10的主存单元，Cache命中。

接着，CPU访问编号为21的主存单元，那么只需将该主存单元移入Cache中，造成一次缺失（Cache Miss）。

接着，CPU访问编号为31的主存单元，则必须从Cache中换出一块，才能将编号为31的主存单元移入Cache，假设我们移出了编号为10的主存单元。

接着，CPU再次访问编号为10的主存单元，则又引起了一次缺失。我们看到，如果在上一次删除时，删除其他的单元，则可以避免本次访问的缺失。

在现代计算机中，往往采用LRU(最近最少使用)的算法来进行Cache调度——可是，从上一个例子就能看出，这并不是最优的算法。

对于一个固定容量的空Cache和连续的若干主存访问请求，聪聪想知道如何在每次Cache缺失时换出正确的主存单元，以达到最少的Cache缺失次数。

 

【输   入】

输入文件第一行包含两个整数N和M(1<=M<=N<=100,000)，分别代表了主存访问的次数和Cache的容量。

第二行包含了N个空格分开的正整数，按访问请求先后顺序给出了每个主存块的编号(不超过1,000,000,000)。

 

【输    出】

输出一行，为Cache缺失次数的最小值。

 

【样　　例 】

 

输入数据	输出数据	解释
6 2 1 2 3 1 2 3	4	在第4次缺失时将3号单元换出Cache。
10 3 1 3 4 2 5 3 1 4 5 6	7

【思路】贪心，用next[i]数组保存第I个内存地址的下一次出现的位置，维护一个大根堆（我用优先队列实现= =刚好今天刚学）

                要被换掉的这个数下一次出现的位置一定是越远越优

               于是得到以下策略:

                如果当前命中，就把容器容量+1，push进当前点的next[i]值//因为优先队列没办法找到当前值在队列中的位置= =想出了这种奇葩的方法，居然过了ORZ，正确性好像不大能保证

               如果容器容量有剩余，直接push进去

               如果需要交换出cache，弹出堆顶元素，并把当前点push进去

               mark数组标记当前值是否在堆中

#include<cstdio>
#include<queue>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,m,f[100000],next[100000],last[10000000],mark[10000000],i,ans;

typedef pair<int,int> ele;



int main()
{
   // freopen("swap.in","r",stdin);
   // freopen("swap.out","w",stdout);
    scanf("%d%d",&n,&m);
    memset(mark,0,sizeof(mark));
    memset(next,1,sizeof(next));
    for (i=1;i<=n;i++){
        scanf("%d",&f[i]);
        next[last[f[i]]]=i;
        last[f[i]]=i;
        }
    priority_queue<ele> q;
    for (i=1;i<=n;i++){
       if (mark[f[i]]) { q.push(make_pair(next[i],f[i])); m++; continue;}
       if (q.size()<m)
           { q.push(make_pair(next[i],f[i])); ans++; mark[f[i]]=1; continue; }
       ele k=q.top();
       q.pop();
       mark[k.second]=0;
       q.push(make_pair(next[i],f[i]));
       mark[f[i]]=1;
       ans++;
    }
    printf("%d\n",ans);
   // getchar(); getchar();
}