O1时空复杂度的库存统计计算

问题描述

我必须用Java设计一个REST API：-

1. 使用以下json接受POST请求：-

   { “仪器”：“ ABC”， “ price”：“ 200.90”， “时间戳”：“ 2018-09-25T12：00：00” }

这些记录将保存在内存中，而不是任何类型的数据库中。

1. 将有一个GET API，该API返回最近60秒内收到的特定仪器记录的统计信息。 GET请求应为：-/ statistics / {instrumentName}，例如：-/ statistics / ABC。响应如下所示：-

   { “ count”：“ 3” “ min”：“ 100.00” “ max”：“ 200.00” “ sum”：“ 450.00” “ avg”：“ 150.00” }

2. 会有另一个GET请求/统计信息，该请求/统计信息返回最近60秒内收到的所有仪器的统计信息（不特定于＃2等特定仪器）

该算法实现起来很复杂的原因是应该执行GET调用-O（1）时间和空间复杂度。

我为3＃想到的方法是有一个将具有60个存储桶的集合（因为我们必须计算过去60秒的时间，因此每1秒进行一次采样）。每次交易进入时，都会根据密钥（即时分秒）进入特定的存储桶（这将是具有该密钥和该秒的统计信息的映射）。

但是我无法理解的是如何解决2＃问题，我们必须在O（1）的时间和空间复杂度中获取特定仪器/ statistics / ABC的最近60秒的统计信息。

清除60秒以上的记录的最佳策略是什么？

任何对算法的帮助将不胜感激。

解决方法

将数据存储在Map<String,Instrument>中，并让类看起来像这样：

class Instrument {
    private String name;
    private SortedMap<LocalDateTime,BigDecimal> prices;
    private BigDecimal minPrice;
    private BigDecimal maxPrice;
    private BigDecimal sumPrice;

    // Internal helper method
    private void cleanup() {
        LocalDateTime expireTime = LocalDateTime.now().minusSeconds(60);
        Map<LocalDateTime,BigDecimal> expiredPrices = this.prices.headMap(expireTime);
        for (BigDecimal expiredPrice : expiredPrices.values()) {
            if (this.minPrice.compareTo(expiredPrice) == 0)
                this.minPrice = null;
            if (this.maxPrice.compareTo(expiredPrice) == 0)
                this.maxPrice = null;
            this.sumPrice = this.sumPrice.subtract(expiredPrice);
        }
        expiredPrices.clear(); // Removes expired prices from this.prices
        if (this.minPrice == null && ! this.prices.isEmpty())
            this.minPrice = this.prices.values().stream().min(Comparator.naturalOrder()).get();
        if (this.maxPrice == null && ! this.prices.isEmpty())
            this.maxPrice = this.prices.values().stream().max(Comparator.naturalOrder()).get();
    }

    // other code
}

Instrument的所有公共方法都必须为synchronized，并且必须从对cleanup()的调用开始，因为自从上一次调用以来已经过去了一段时间。 addPrice(LocalDateTime,BigDecimal)方法当然必须更新3个统计信息字段。

要确保统计信息同步，最好有一个Statistics类可用作返回值，因此所有4个主要统计值（包括从{{1 }}）代表同一组价格。