7/28, FB, I/O Buffer


Read N Characters Given Read4

这题的 API 和题目描述都有点模糊,重新理一下:

  • int read4(char[] buf)
  • 你扔一个 char[] 过去,函数写入最多 4 个 char 在上面,然后返回写入 char 的长度; 到文件末尾的时候返回 char 长度会小于 4.

  • 于是我们的目标是把最终长度为 n 的字符串写入自己函数的 read(char[] buf) 里,然后返回实际长度。

主要的注意点就是,有的时候 read4 是短板,有的时候 readN 自己是短板(不需要4个那么多的字符),在写入的时候要注意处理下。

    public int read(char[] buf, int n) {
        // file has less than n chars
        // n is not divisible by 4

        boolean EOF = false;
        char[] temp = new char[4];
        int curPtr = 0;

        while(curPtr < n && !EOF){
            int charCount = read4(temp);
            EOF = (charCount < 4);

            for(int i = 0; i < charCount && curPtr < n; i++){
                buf[curPtr++] = temp[i];
            }
        }

        return curPtr;
    }

Read N Characters Given Read4 II - Call multiple times

多次调用之后,这题的难点就变成了 “如何处理剩余字符”。因为一次 call 拿到的字符很可能超过我们实际需要的,这时候就需要依赖外部 buffer 记录下来,每次新 read() call 的时候,先从缓存里拿。

两次 AC,但是这个代码的简洁性实在不忍直视。。。待我好好改改。。

public class Solution extends Reader4 {
    char[] leftOver = new char[4];
    int leftCount = 0;
    int leftPtr = 0;
    /**
     * @param buf Destination buffer
     * @param n   Maximum number of characters to read
     * @return    The number of characters read
     */
    public int read(char[] buf, int n) {
        int totalLen = 0; // always points to next pos to be filled
        boolean EOF = false;
        char[] temp = new char[4];
        while(!EOF && totalLen < n){
            while(leftCount > 0 && totalLen < n){
                buf[totalLen++] = leftOver[leftPtr++];
                leftCount--;
            }

            if(totalLen < n){
                int newLen = read4(temp);
                EOF = newLen < 4;

                if(totalLen + newLen <= n){
                    // did not exceed 
                    for(int i = 0; i < newLen; i++) buf[totalLen++] = temp[i];

                } else {
                    // points to next extra char
                    int ptr = 0;
                    // write needed char into buffer
                    while(totalLen < n) buf[totalLen++] = temp[ptr++];
                    // write extra char into leftover
                    int size = newLen - ptr;
                    for(int i = 0; i < size; i++){
                        leftOver[i] = temp[ptr++];
                        leftCount = i + 1;
                    }
                    leftPtr = 0;
                }
            }
        }

        return totalLen;
    }
}

这个写法就巧妙简洁多了,而且原封不动就可以做原来的问题,非常巧妙。

  • 我们只用一个 buffer,大小为 4. 因为一次读取的字符数量不会超过 4,而且每次 read() 之后剩余的字符数量也不会超过 4.

  • 因此这一个全局 buffer,就代表了我们全部的可用字符,一个 int 存数量,一个 int 存起点。

  • 需要写入 buffer 的时候就写,如果没有了,就向 read4 要,到时候 ptr 会自动记录下一轮的起始位置和剩余字符串数量。

public class Solution extends Reader4 {
    /**
     * @param buf Destination buffer
     * @param n   Maximum number of characters to read
     * @return    The number of characters read
     */

    char[] temp = new char[4];
    int bufPtr = 0;
    int bufCount = 0;
    int bufEnd = 0;

    public int read(char[] buf, int n) {
        int curPtr = 0;
        while(curPtr < n){
            if(bufCount == 0){
                bufCount = read4(temp);
                bufEnd = bufCount;
                bufPtr = 0;
            }
            if(bufCount == 0) break;

            while(bufPtr < bufEnd && curPtr < n){
                buf[curPtr++] = temp[bufPtr++];
                bufCount --;
            }
        }
        return curPtr;
    }
}

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