What is the main approach for solving the Exclusive Time of Functions problem?

The primary approach is to use stack-based state management to track the start and end times of functions while managing recursion.

How does the stack help in solving the problem?

The stack helps track the function calls and manage their recursive relationships, ensuring that execution times are correctly computed.

Can recursive function calls impact the execution time calculation?

Yes, recursive function calls need to be carefully handled, as the execution time of the calling function is affected by the time spent in its recursive calls.

What is the time complexity of the solution?

The time complexity is O(n), where n is the number of logs, since each log is processed once.

How do you handle nested function calls in this problem?

Nested calls are handled by pushing the function ID onto the stack for each 'start' event and calculating the execution time upon encountering the 'end' event.

#636

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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…

数组栈

题目描述

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。

提示：

1 <= n <= 100
2 <= 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

lightbulb

解题思路

方法一：栈 + 模拟

我们定义一个栈 $\textit{stk}$ ，用于存储当前正在执行的函数的标识符。同时，我们定义一个数组 $\textit{ans}$ ，用于存储每个函数的独占时间，初始时每个函数的独占时间都为 $0$ 。用一个变量 $\textit{pre}$ 记录上一个时间戳。

遍历日志数组，对于每一条日志，我们首先将其按照冒号分隔，得到函数标识符 $\textit{i}$ ，操作类型 $\textit{op}$ 和时间戳 $\textit{t}$ 。

如果 $\textit{op}$ 为 $\text{start}$ ，则表示函数 $\textit{i}$ 开始执行，我们需要判断栈是否为空，如果不为空，则将栈顶函数的独占时间增加 $\textit{cur} - \textit{pre}$ ，然后将 $\textit{i}$ 入栈，更新 $\textit{pre}$ 为 $\textit{cur}$ ；如果 $\textit{op}$ 为 $\text{end}$ ，则表示函数 $\textit{i}$ 结束执行，我们将栈顶函数的独占时间增加 $\textit{cur} - \textit{pre} + 1$ ，然后将栈顶元素出栈，更新 $\textit{pre}$ 为 $\textit{cur} + 1$ 。

最后返回数组 $\textit{ans}$ 即可。

时间复杂度 $O(n)$ ，空间复杂度 $O(n)$ 。其中 $n$ 为日志数组的长度。

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class Solution:
    def exclusiveTime(self, n: int, logs: List[str]) -> List[int]:
        stk = []
        ans = [0] * n
        pre = 0
        for log in logs:
            i, op, t = log.split(":")
            i, cur = int(i), int(t)
            if op[0] == "s":
                if stk:
                    ans[stk[-1]] += cur - pre
                stk.append(i)
                pre = cur
            else:
                ans[stk.pop()] += cur - pre + 1
                pre = cur + 1
        return ans

speed

复杂度分析

指标	值
时间	Depends on the final approach
空间	Depends on the final approach

psychology

面试官常问的追问

外企场景

question_mark
The candidate should understand how stack-based state management works for handling recursive function calls.
question_mark
The solution must clearly handle edge cases such as recursive calls and nested 'start'/'end' events.
question_mark
Check if the candidate can manage and track time effectively between start and end timestamps.

warning

常见陷阱

外企场景

error
Failing to correctly manage recursive function calls and nesting.
error
Not correctly calculating the exclusive time by failing to subtract nested execution times.
error
Misunderstanding how to manage the stack and the timing of function execution.

swap_horiz

进阶变体

外企场景

arrow_right_alt
Consider scenarios where no recursion occurs, and each function call is independent.
arrow_right_alt
The problem may also include a variation with more complex timestamps or additional constraints.
arrow_right_alt
Handling large numbers of logs with time-based constraints can test efficiency and edge case management.

help

常见问题

外企场景

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