514.Paint Fence-栅栏染色(容易题)

本文探讨了一个有趣的栅栏染色问题,即如何用k种颜色为n个柱子染色,使得任意相邻柱子颜色不同或最多两个相邻柱子颜色相同。通过递推公式解决该问题,并提供了一个Java实现。

栅栏染色

  1. 题目

    我们有一个栅栏,它有n个柱子,现在要给柱子染色,有k种颜色可以染。
    必须保证任意两个相邻的柱子颜色不同,求有多少种染色方案。

    注意事项
    n和k都是非负整数

  2. 样例

    n = 3, k = 2, return 6
    这里写图片描述

  3. 题解

本题中文翻译有误,应该是最多只能有两个相邻栅栏的颜色相同,而不是任意两个相邻栅栏的颜色都不同,可以参看下面的英文原文或者样例。
这里写图片描述
当有1个栅栏的时候,有k种;
当有2个栅栏的时候,有k*k种;
当有3个栅栏的时候,分两种情况:
a.如果3和2颜色相同,和1颜色不同,则有(k-1)*(k*k)。
b.如果3和2颜色不同,和1颜色相同,则有(k-1)*k。
则状态转移方程为:dp[i] = (k - 1) * (dp[i-1] + dp[i-2]);

public class Solution {
    /**
     * @param n non-negative integer, n posts
     * @param k non-negative integer, k colors
     * @return an integer, the total number of ways
     */
    public int numWays(int n, int k) {
        int dp[] = {0, k , k*k, 0};
        if(n <= 2)
        {
            return dp[n];
        }
        for(int i = 2; i < n; i++)
        {
            dp[3] = (k - 1) * (dp[1] + dp[2]);
            dp[1] = dp[2];
            dp[2] = dp[3];
        }
        return dp[3];
    }
}

Last Update 2016.9.18

<think> 我们在处理DirectX 12中的Fence对象时,`GetCompletedValue()`调用失败可能由多种原因引起。根据引用内容,我们使用的是ID3D12Fence接口,并通过命令队列(commandQueue)来Signal更新fence值。当调用`GetCompletedValue`失败时,可能的原因包括但不限于: 1. Fence对象已被释放或未正确初始化。 2. 多线程环境下访问冲突。 3. 设备丢失(device lost)等异常状态。 下面我们逐步分析并提供解决方案: ### 步骤1: 检查Fence对象状态 首先,确保`CurrentQueue.Fence.D3DFence`是一个有效的指针,并且没有被意外释放。在创建Fence对象时,通常使用以下方法: ```cpp HRESULT hr = device->CreateFence(initialValue, D3D12_FENCE_FLAG_NONE, IID_PPV_ARGS(&fence)); ``` 请确认创建是否成功,并检查返回的`hr`值。 ### 步骤2: 检查设备状态 如果设备丢失(例如由于驱动程序超时等原因),则任何接口方法的调用都可能失败。可以通过`ID3D12Device::GetDeviceRemovedReason`来获取设备移除的原因: ```cpp HRESULT reason = device->GetDeviceRemovedReason(); if (reason != S_OK) { // 处理设备丢失 } ``` ### 步骤3: 多线程同步 在多线程环境中,如果同时有线程在释放Fence对象或相关资源,而另一线程在调用`GetCompletedValue`,则可能导致访问违规。确保在访问Fence对象时使用适当的同步机制(如互斥锁)。 ### 步骤4: 使用安全调用模式 可以考虑在调用`GetCompletedValue`之前检查指针的有效性,并捕获异常(如果使用支持异常的语言): ```cpp if (CurrentQueue.Fence.D3DFence != nullptr) { try { UINT64 completedValue = CurrentQueue.Fence.D3DFence->GetCompletedValue(); // 使用completedValue } catch (...) { // 处理异常 } } ``` ### 步骤5: 检查调用时机 `GetCompletedValue`可以在任何线程调用,但要注意它返回的是CPU端记录的最后一个已完成的fence值(这个值可能落后于GPU实际完成的值)。如果调用时GPU还没有更新这个fence值,那么返回的值可能不是最新的,但这通常不会导致调用失败(失败通常是更严重的问)。 ### 常见错误处理 - **E_INVALIDARG**: 通常表示无效的指针或接口指针已失效。 - **E_FAIL**: 设备丢失或其他未知错误。 ### 解决方案总结 1. **验证Fence对象有效性**:确保在调用时不释放对象,且对象被正确创建。 2. **检查设备状态**:若设备丢失,需重建设备及资源。 3. **同步多线程访问**:使用锁机制保护Fence对象。 4. **错误捕获**:使用`SUCCEEDED`宏或异常处理来避免程序崩溃。 如果上述步骤无法解决问,建议检查DirectX调试层输出(启用调试层),通常会有更详细的错误信息。 §§相关问§§ 1. 如何正确初始化ID3D12Fence对象? 2. DirectX 12中设备丢失(Device Removed)的常见原因及恢复方法? 3. 多线程环境下如何安全地管理DirectX 12资源? </think> ### `GetCompletedValue()` 调用失败的解决方法 在 DirectX 12 中,`ID3D12Fence::GetCompletedValue()` 调用失败通常由以下原因引起,下面是系统性解决方案: #### 1. **检查设备丢失状态(Device Removed)** ```cpp HRESULT hr = device->GetDeviceRemovedReason(); if (FAILED(hr)) { // 处理设备丢失:重建资源或重启应用 } ``` - 设备丢失是 GPU 异常(如驱动崩溃/超时)导致的致命错误,需优先检查。[^1] #### 2. **验证 Fence 对象有效性** - 确保 `ID3D12Fence*` 指针未释放或失效: ```cpp if (CurrentQueue.Fence.D3DFence == nullptr) { // 重新创建 Fence 对象 device->CreateFence(0, D3D12_FENCE_FLAG_NONE, IID_PPV_ARGS(&CurrentQueue.Fence.D3DFence)); } ``` #### 3. **跨线程同步防护** ```cpp std::lock_guard<std::mutex> lock(fenceMutex); // 加锁 UINT64 completedValue = CurrentQueue.Fence.D3DFence->GetCompletedValue(); ``` - 多线程环境中需避免资源竞争导致的内存访问冲突。 #### 4. **启用调试层捕获错误** ```cpp ComPtr<ID3D12Debug> debug; D3D12GetDebugInterface(IID_PPV_ARGS(&debug)); debug->EnableDebugLayer(); ``` - 调试层会输出具体错误(如 `E_INVALIDARG`),通过 **Visual Studio 输出窗口** 查看详细日志。 #### 5. **检查内存完整性** - 使用 **DirectX Control Panel (dxcpl.exe)** 开启 GPU 内存验证: - 勾选 _"Enable GPU-based validation"_ 和 _"Track resource lifetimes"_ - 检测野指针或越界操作。 #### 6. **增量信号值验证** ```cpp if (fenceValue > CurrentQueue.Fence.D3DFence->GetCompletedValue()) { // 等待信号完成 eventHandle = CreateEvent(nullptr, FALSE, FALSE, nullptr); CurrentQueue.Fence.D3DFence->SetEventOnCompletion(fenceValue, eventHandle); WaitForSingleObject(eventHandle, INFINITE); } ``` - 确保 CPU 等待 GPU 完成信号后再调用 `GetCompletedValue()`。 ### 预防性措施 - **周期性检查设备状态**:主循环中加入 `GetDeviceRemovedReason()` 检测。 - **使用 `ComPtr` 智能指针**:避免手动释放资源导致悬垂指针。 - **验证驱动兼容性**:更新至最新 GPU 驱动,使用 [DirectX Agility SDK](https://devblogs.microsoft.com/directx/gettingstarted-dx12agility/) 确保特性兼容。 > 关键提示:90% 的 `GetCompletedValue()` 失败源于设备丢失(步骤1)或无效对象(步骤2)。
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