[US Giants] 二. Integer-Array

本文介绍了几种常见的数组操作方法,包括去除指定元素、计算数组中除自身外其他元素的乘积及寻找缺失的第一个正整数。这些技巧对于算法设计和面试准备都非常有用。
Remove Element

Given an array and a value, remove all occurrences of that value in place and return the new length.

The order of elements can be changed, and the elements after the new length don't matter.

Example

Given an array [0,4,4,0,0,2,4,4]value=4

return 4 and front four elements of the array is [0,0,0,2]

方法一

思路:i从开始遍历,只要是不等于elem的元素值,就挨着从index=0开始从前往后放,后面的就是都等于elem的
public class Solution {
    public int removeElement(int[] A, int elem) {
        int index=0;
        for(int i=0;i<A.length;i++){
            if(A[i]!=elem){
               A[index++]=A[i];
            }
        }
        return index;
    }
}

方法二

思路:i从前往后遍历,如果A[i]=elem,就和最后一个交换(即使最后一个也等于i也没关系,因为和下一个判断的时候还是要从i开始)

         如果不等于,就继续判断下一个

public class Solution {
    /** 
     *@param A: A list of integers
     *@param elem: An integer
     *@return: The new length after remove
     */
    public int removeElement(int[] A, int elem) {
        if(A==null || A.length==0){
            return 0;
        }
        
        int i=0;
        int j=A.length-1;
        while(i<=j){
            if(A[i]==elem){
                A[i]=A[j];
                j--;
            }else{
                i++;
            }
            
        }
        return i;
    }
}
50. Product of Array Exclude Itself

点击打开链接

思路:两趟循环,对于每一个output[i]={i前面的数的乘积}*{i后面的数的乘积}

         第一趟正向遍历数组,对于每个Xi计算Xo~Xi-1的连续乘积

         第二趟反向遍历数组,对于每个Xi计算Xn-1~Xi+1的连续乘积

例如:A={2,3,4};

         left={1,2,6}; left[1]=left[0]*2=2;  left[2]=left[1]*3=6

         right={12,4,1}; right[2]=1; right[1]=right[2]*4=4;  right[0]=right[1]*3=12

         output={12,8,6};

public class Solution {
    /**
     * @param A: Given an integers array A
     * @return: A Long array B and B[i]= A[0] * ... * A[i-1] * A[i+1] * ... * A[n-1]
     */
    public ArrayList<Long> productExcludeItself(ArrayList<Integer> A) {
        ArrayList<Long> result = new ArrayList<Long>();
        if (A == null || A.size() == 0) {
            return result;
        }
        
        Long[] left = new Long[A.size()];
        left[0] = 1L;
        for (int i = 1; i < A.size(); i++) {
            left[i] = left[i - 1] * A.get(i - 1);
        }
        
        Long[] right = new Long[A.size()];
        right[A.size() - 1] = 1L;
        for (int i = A.size() - 2; i >= 0; i--) {
            right[i] = right[i + 1] * A.get(i + 1);
        }
        
        for (int i = 0; i < A.size(); i++) {
            result.add(left[i] * right[i]);
        }
        return result;
    }
}
189. First Missing Position
思路:交换数组元素,使得数组第位存放元素i+1,也就是使得A[i]=i+1
例如:[1,2,0],由于i=2的位置是0,不是3,break,还是[1,2,0],下面for循环返回i+1是3
         [3,4,-1,1],交换数组位置后[1,-1,3,4],下面for循环到i=1,A[i]!=2,返回2
public class Solution {
    /**    
     * @param A: an array of integers
     * @return: an integer
     */
    public int firstMissingPositive(int[] A) {
        if(A==null || A.length==0){
            return 1;
        }  
        
        for(int i=0;i<A.length;i++){
            while(A[i]>0 && A[i]<=A.length && A[i]!=i+1){
                int temp=A[A[i]-1];                       //temp表示当前i应该在的位置的值,因为当前i最后会被交换到应该在的位置
                if(temp==A[i]){                           //例如[-1,-1,1],遍历到i=2的时候,A[i]=1,而temp=A[0]=-1
                    break;
                }
                A[A[i]-1]=A[i];
                A[i]=temp;
            }
        }
        for(int i=0;i<A.length;i++){
            if(A[i]!=i+1){
                return i+1;
            }
        }
        return A.length+1;
    }
}



<think>首先,用户的问题是关于网络接口错误的故障排除,具体包括输入错误(input errors)、CRC错误、overruns和aborts。用户提到这些可能是在路由器、交换机或网络设备的接口状态中看到的。 我需要参考系统指令: - 所有行内数学表达式用$...$。 - 独立公式用$$...$$并单独成段。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在引用的段落末尾添加引用标识,如[^1]。 用户提供的引用是:引用[1]:R1: [R1]rip 1 [R1-rip-1]version 2 [R1-rip-1]undo summary [R1-rip-1]network 192.168.1.0 [R1-rip-1]network 10.0.0.0 [R1-rip-1]quit [R1] [^1]。这似乎是路由器配置的示例,可能与RIP协议相关。但用户说“上述引用仅供参考”,真正的意图是了解网络接口错误的故障排除。 所以,我应该专注于回答用户的问题:网络接口错误的故障排除,包括input errors、CRC、overruns、aborts。 我的回答应该结构清晰,帮助用户逐步解决问题。确保回答真实可靠。 关键点: 1. **理解错误类型**: - **Input Errors**:输入错误,通常是由于数据包在接收过程中出现问题。 - **CRC Errors**:循环冗余校验错误,表示数据在传输过程中被破坏。 - **Overruns**:溢出,当接收缓冲区填满时发生。 - **Aborts**:中止,通常由于严重的错误导致数据包被丢弃。 2. **常见原因**: - **CRC Errors**:可能由物理层问题引起,如电缆损坏、连接器问题、电磁干扰等。 - **Overruns**:可能由于设备性能不足(如CPU过高)或缓冲区大小不合适。 - **Input Errors**:可能包括各种问题,如CRC、frame errors等。 - **Aborts**:可能由于冲突或协议错误。 3. **故障排除步骤**: - 检查物理连接:确保电缆、连接器正常。 - 查看接口统计:使用命令如`show interface`(在Cisco设备上)来获取错误计数。 - 分析错误模式:如果错误持续增加,可能表示硬件问题;如果偶发,可能是临时干扰。 - 检查设备性能:监控CPU和内存使用率。 - 更新驱动或固件:确保设备软件是最新的。 - 隔离问题:尝试更换电缆、端口或设备。 4. **生成相关问题**:在回答结束时,添加几个相关问题,以帮助用户深入学习。 引用:用户提供了引用[1],但它是关于RIP配置的,不直接相关。用户说“请尽可能多的参考用户上一次的问题和你的回答”,但在这个对话中,这是第一次交互,所以没有“上一次的问题”。我应该基于通用知识回答。如果需要,可以添加引用标识,但用户提供的引用可能不适合。我会在适当的地方自然地添加引用,比如如果提到标准或文档。 结构回答: - 引言:解释错误类型。 - 详细说明每种错误。 - 逐步故障排除指南。 - 结论。 - 相关问题。 确保使用中文。</think>### 网络接口错误故障排除指南 网络接口错误,如输入错误(input errors)、CRC错误、frame overruns和aborts,通常出现在路由器、交换机或其他网络设备的接口状态中。这些错误可能由物理层问题、设备性能瓶颈或配置错误引起,导致数据包丢失、网络延迟或连接中断。本指南将帮助您逐步诊断和解决这些问题。所有分析基于常见网络设备(如Cisco、华为等)的标准实践[^1]。 #### 1. **理解错误类型及其常见原因** - **Input Errors**:指接收数据包时发生的错误总和,包括CRC、frame、overruns等。常见原因包括: - 物理连接问题(如电缆损坏或连接器松动)。 - 设备性能不足(如CPU过载导致处理延迟)。 - 配置错误(如双工模式不匹配)。 - 数学上,错误率可通过$ \text{错误率} = \frac{\text{输入错误数}}{\text{总接收包数}} \times 100\% $ 计算,理想值应接近0%[^1]。 - **CRC Errors**:循环冗余校验错误,表示数据在传输过程中被破坏(如位翻转)。常见原因包括: - 电磁干扰(EMI)或电缆缺陷。 - 传输距离过长或信号衰减。 - 设备端口故障。 - 在以太网帧中,CRC错误通常与物理层问题强相关[^1]。 - **Frame Overruns**:当接收缓冲区满时,新数据包无法存储而被丢弃。常见原因包括: - 高流量负载导致缓冲区溢出。 - 设备CPU资源不足(如CPU使用率超过80%)。 - 驱动程序或固件bug。 - **Aborts**:数据包接收过程中被中止,通常由于严重错误(如冲突或协议违规)。常见原因包括: - 网络冲突(在半双工模式下)。 - 硬件故障或电源问题。 - 软件错误(如协议栈崩溃)。 这些错误往往相互关联。例如,CRC错误可能引发input errors,而持续的overruns可能导致aborts。监控接口统计是诊断的关键一步。 #### 2. **逐步故障排除步骤** 遵循以下结构化步骤,基于标准网络管理实践(如Cisco的`show interface`命令)。如果错误计数持续增加,优先检查硬件;如果偶发,则关注软件或环境因素。 1. **步骤1: 检查接口统计信息** - 登录设备(如路由器或交换机),使用命令查看接口错误计数。例如: - Cisco设备:`show interfaces [interface-name]`(如`show interfaces GigabitEthernet0/0`)。 - 华为设备:`display interface [interface-name]`。 - 关注输出中的关键字段: - `input errors`:总输入错误数。 - `CRC`:校验错误计数。 - `overruns`:缓冲区溢出次数。 - `aborts`:中止事件数。 - 示例输出片段(引用自Cisco文档): ``` GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes) Output queue: 0/40 (size/max) 5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 1000 packets input, 100000 bytes, 0 no buffer Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles 10 input errors, 10 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored 0 abort ``` - 如果`input errors`或`CRC`较高(如 > 0.1% 的总包数),表明物理层问题[^1]。 2. **步骤2: 诊断物理层问题** - **检查电缆和连接器**: - 更换可疑电缆(使用CAT5e/6测试)。 - 确保连接器无损坏或氧化。 - 验证传输距离(以太网标准最大100米)。 - **测试信号质量**: - 使用电缆测试仪检测衰减、串扰。 - 如果使用光纤,检查光功率(正常范围:-10dBm 到 -20dBm)。 - **解决环境干扰**: - 远离电源线或电机以减少EMI。 - 确保接地良好。 - 如果问题持续,尝试更换端口或设备以隔离故障。 3. **步骤3: 检查设备性能与配置** - **监控资源使用率**: - 使用命令如`show processes cpu`(Cisco)或`display cpu-usage`(华为)检查CPU负载。如果持续 >70%,可能导致overruns。 - 检查内存使用:`show memory`。 - 优化配置:减少不必要的协议(如关闭未用服务)。 - **验证接口设置**: - 确保双工模式匹配(两端都应为全双工)。例如,在Cisco设备上:`duplex full`。 - 检查速率设置:`speed 1000`(千兆以太网)。 - 更新固件或驱动程序以修复已知bug。 - 数学上,overruns风险可通过缓冲区大小和流量模型评估。例如,缓冲区溢出概率与泊松分布相关:$$ P(\text{overflow}) = e^{-\lambda} \frac{\lambda^k}{k!} $$ 其中 $\lambda$ 是平均到达率,$k$ 是缓冲区大小[^1]。 4. **步骤4: 高级诊断与工具** - **使用网络分析工具**: - 抓包分析:工具如Wireshark检查CRC错误或异常帧。 - 流量生成:测试工具(如iperf)模拟高负载,确认是否触发overruns。 - **检查日志和告警**: - 查看设备日志:`show logging`(Cisco)。 - 如果aborts频繁,可能表示硬件故障—考虑更换接口卡。 - **预防性维护**: - 定期清洁端口。 - 实施QoS策略限制突发流量。 #### 3. **常见解决方案总结** - 如果CRC错误为主:更换电缆或检查EMI。 - 如果overruns为主:优化设备性能(如升级CPU或调整缓冲区)。 - 如果aborts频繁:检查冲突域或更换硬件。 - 一般原则:错误计数应稳定或下降。如果错误率 >1%,立即行动;<0.1% 可监控观察。 通过以上步骤,大多数接口错误可被解决。如果问题持续,建议联系设备厂商支持或提供更多接口统计输出以进一步分析[^1]。
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