是否有任何有效的（子）树锁定机制？

Question

我有一个树T，其节点可以通过它们的路径寻址（节点的有效负载包含一些可以粘在一起的name个路径）。我想要的是一些机制（算法，辅助数据结构等），在给定路径P0的情况下，允许以这样的方式锁定整个子树：

• 尝试锁定任何路径P1（其中P1 starts with P0，即P1属于锁定子树）将导致锁定P1为P0 1}}（好吧，它可能不是完全相同的锁，但是P1上的操作应该等到P0锁定是免费的）;
释放P0锁时
• 但，P2的任何锁定，其中P2 starts with P0，但不是 {{1} }，即P2 starts with P1子树和P2子树不同，将为这两个路径授予不同的锁，依此类推。

我已经解决了这个任务了几次，但是我最后编写了一个过于复杂的代码，这些代码很乱，并且使用某种树来存储锁本身，这比我试图锁定的树还要重。 / p>

如果我的问题不清楚，请告诉我您是否希望看到一些图纸/图表或任何有用的信息。

Answer 1

免责声明：这与我在2009年所做的硬件分配非常相似，所以我记得基本的想法，而不是细节。无论如何，我建议以下想法：

树中的每个节点都拥有自己的锁。每个锁定操作都从树的根开始，然后向下朝向所需的节点，锁定每个节点。如果遇到锁定节点（不是根节点），则锁定操作终止（失败），或设置为等待并再次尝试（如忙等待）。如果root本身被锁定，则可能是发生另一个操作的临时锁定。如果根未锁定但是内部节点是，则真正锁定 解锁可能会有所不同，不确定是否需要遵循从根路径向下的路径。 （可能是，所以这值得检查）。

修改
在锁定所需节点后处理树时，还要将树路径上的节点标记为其子树中已锁定某些节点的节点。这样，当您锁定节点时，您可以知道该子树中是否存在已锁定的节点。

Answer 2

我可能会遗漏一些东西，但我认为通过首先计算树的逆传递闭包可以很容易地解决你的需求，这可以用线性时间计算。

基本思想是知道一个节点是否可以安全操作，可以减少知道其父节点是否被锁定。

为此，您保留一组锁定的节点。通过简单地将其根添加到locked_nodes集来完成锁定子树，并且通过从同一集中移除其根来完成解锁子树（booth O（1）操作） 给定一个节点，以了解是否可以对该节点（或等效于该节点上的子树）进行操作：

{{1}}

set＆＃34; parent（node）＆＃34;是从逆传递闭包中提取的。