一段时间内的随机事件数答案

【问题标题】：Number of random events over a period of time一段时间内的随机事件数
【发布时间】：2016-03-11 19:44:50
【问题描述】：

我需要跟踪给定时间段内随机事件的数量。我可以检测到事件的最大速率是每秒一次，并且我需要能够提供过去 30 分钟内的事件数。

我对这个算法的第一次破解是有一个数组，它可以保存以秒为单位的时间戳。每次发生新事件时，所有时间戳都会向下移动，并将新事件放置在数组的前面。当请求事件数量时，我删除所有超过 30 分钟的事件，然后返回结果计数。

time_t event_stamps[60 * 30];
unsigned event_count;

void events_put()
{
    time_t new_event_time = SomeCallToGetTheCurrentTimeInSeconds();

    /* Shift values down the array to make space for the new value at index 0 */
    int i;
    for(i = sizeof(event_stamps) / sizeof(event_stamps[0]); --i > 0; )
    {
        event_stamps[i] = event_stamps[i-1];
    }

    event_stamps[0] = new_event_time;

    if(event_count < sizeof(event_stamps) / sizeof(event_stamps[0]))
    {
        event_count++;
    }   
}

uint32_t events_get(void)
{
    time_t systime_s = SomeCallToGetTheCurrentTimeInSeconds();

    /* Remove elements in the array that are occurred greater than 30 minutes ago */
    int i;
    for(i = event_count; --i >= 0; )
    {
        /* Events arrive in order so events further away in time occur at higher array
         * indices. Therefore, once an event is reached that is sooner than the cutoff
         * time (30 minutes * 60 seconds), there are no more events to remove */
        if(systime_s - event_stamps[i] <= (30 * 60))
        {
            break;
        }

        event_count--;
    }

    return event_count;
}

不用说，这个数组非常大（60 * 30 = 1800 个元素 * 4 = 7200 B），不适合我的小型处理器。有没有一种方法可以在不使用太多数据空间的情况下跟踪这些事件？

【问题讨论】：

使用环形缓冲区不是比不断移动数组内容更有效吗？
是否只需要跟踪span 1800秒内的事件数？
@2501 是的，只有过去 1800 秒内的事件数。

标签： c algorithm

【解决方案1】：

使用以秒为索引的循环位数组：1800 位，持续 30 秒。

记录最后的活动时间。

设置适当的位并记录事件发生的时间，但首先清除上一个事件时间和现在之间的所有位。

上报事件个数时，先清除上一个事件时间到现在之间的所有位，然后统计位。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您只需要保存最近 30 分钟（1800 秒）的历史记录，并且每秒只能有一个事件，那么每个事件只需要一个位，因此请使用位域。每个位的索引表示从当前时间开始的偏移量（以秒为单位）。

每秒循环重复一次：
整个字段向右移动一位。最后一位，代表 1800 秒前的事件，从数组中删除。如果是 1，则减少事件计数器。检查这一秒是否发生了事件，如果发生了，则索引 0 处的位设置为 1，并增加事件计数器。（可以使用一个额外的索引变量来表示时间偏移量为 0，而不是移动整个数组。）

如果事件很少或非事件很少，可以使用run-length encoding 实现额外的内存改进。

【讨论】：