我有一台有1mb内存的电脑，没有其他本地存储。我必须使用它通过TCP连接接受100万个8位十进制数字，对它们进行排序，然后通过另一个TCP连接发送排序的列表。
数字列表可能包含重复的，我不能丢弃。代码将放在ROM中，所以我不需要从1 MB中减去我的代码的大小。我已经有了驱动以太网端口和处理TCP/IP连接的代码，它需要2 KB的状态数据，包括1 KB的缓冲区，代码将通过它读取和写入数据。这个问题有解决办法吗?
问答来源:
slashdot.org
cleaton.net
当前回答
基数树表示可以接近于处理这个问题，因为基数树利用了“前缀压缩”的优势。但是很难想象一个基树表表法可以在一个字节中表示单个节点——两个可能是极限。
但是，不管数据是如何表示的，一旦它被排序，它就可以以前缀压缩的形式存储，其中数字10、11和12将由001b、001b、001b表示，表示从前一个数字增加1。那么，也许10101b表示增量5,1101001b表示增量9，以此类推。
其他回答
由于ROM大小不计算，因此除了TCP缓冲区外，不需要任何额外的RAM。只需要实现一个大的有限状态机。每个状态表示读入的多组数字。在读取了一百万个数字之后，只需打印出与所达到的状态相对应的数字。
如果数字的范围是有限的(只能有2个8位数，或者只有10个不同的8位数)，那么你可以编写一个优化的排序算法。但如果你想对所有可能的8位数进行排序，这在内存那么少的情况下是不可能的。
下面是一些可以解决这个问题的c++代码。
满足内存约束的证明:
编辑:无论是在这篇文章中还是在他的博客中，都没有作者提供的最大内存要求的证据。由于编码值所需的比特数取决于先前编码的值，因此这样的证明可能不是简单的。作者指出，根据经验，他可能遇到的最大编码大小是1011732，并任意选择了1013000的缓冲区大小。
typedef unsigned int u32;
namespace WorkArea
{
static const u32 circularSize = 253250;
u32 circular[circularSize] = { 0 }; // consumes 1013000 bytes
static const u32 stageSize = 8000;
u32 stage[stageSize]; // consumes 32000 bytes
...
这两个数组总共占用1045000字节的存储空间。剩下1048576 - 1045000 - 2×1024 = 1528字节作为剩余变量和堆栈空间。
它在我的至强W3520上运行大约23秒。您可以使用以下Python脚本验证程序是否工作，假设程序名称为sort1mb.exe。
from subprocess import *
import random
sequence = [random.randint(0, 99999999) for i in xrange(1000000)]
sorter = Popen('sort1mb.exe', stdin=PIPE, stdout=PIPE)
for value in sequence:
sorter.stdin.write('%08d\n' % value)
sorter.stdin.close()
result = [int(line) for line in sorter.stdout]
print('OK!' if result == sorted(sequence) else 'Error!')
该算法的详细解释可以在以下一系列帖子中找到:
1MB排序说明 算术编码与1MB排序问题 使用定点数学的算术编码
(我原来的答案是错误的，对不起，数学不好，见下面的休息。)
这个怎么样?
前27位存储您所看到的最小数字，然后是与下一个数字的差值，编码如下:5位存储用于存储差值的位数，然后是差值。使用00000表示您再次看到了该数字。
这是因为插入的数字越多，数字之间的平均差值就越小，所以当你添加更多的数字时，你用更少的比特来存储差值。我想这叫做增量表。
我能想到的最糟糕的情况是所有数字都等距(以100为间隔)，例如假设0是第一个数字:
000000000000000000000000000 00111 1100100
^^^^^^^^^^^^^
a million times
27 + 1,000,000 * (5+7) bits = ~ 427k
Reddit来拯救你!
如果你要做的只是把它们排序，这个问题就简单了。它需要122k(100万比特)来存储你看到的数字(如果看到0，则第0位，如果看到2300，则第2300位，等等。
读取数字，将它们存储在位域中，然后在保持计数的同时将位移出。
但是，你必须记住你看过多少。我受到上面的子列表答案的启发，想出了这个方案:
用2位或27位代替1位:
00表示你没有看到这个数字。 01表示你看过一次 1表示你看过，接下来的26位是看了多少次。
我认为这是可行的:如果没有重复，你就有一个244k的列表。 在最坏的情况下，你看到每个数字两次(如果你看到一个数字三次，它会缩短列表的其余部分)，这意味着你不止一次看到了50,000个，你0次或1次看到了950,000个项目。
50,000 * 27 + 950,000 * 2 = 396.7k.
如果你使用以下编码，你可以做进一步的改进:
0表示你没有看到这个数字 10表示你看过一次 11是你计数的方式
这将导致平均280.7k的存储空间。
编辑:我周日早上的数学算错了。
最坏的情况是，我们两次看到50万个数字，所以数学就变成了:
500,000 *27 + 500,000 *2 = 1.77M
交替编码导致平均存储为
500,000 * 27 + 500,000 = 1.70M
: (
如果我们对这些数字一无所知，我们就会受到以下约束:
我们需要在排序之前加载所有的数字， 这组数字是不可压缩的。
如果这些假设成立，则无法执行您的任务，因为您将需要至少26,575,425位的存储空间(3,321,929字节)。
你能跟我们说说你的数据吗?
