题目内容

在某编程语言中，分代垃圾回收是一种重要的内存管理策略。请模拟一个简易的分代垃圾回收系统，用于创建和回收（删除）对象。内存被划分为两个代际区域：

• 新生代：用于存放新创建的、可能很快被释放的对象
• 老年代：用于存放存活时间较长的对象

每个对象具有：

• 状态：可回收 或 不可回收
• cnt：表示该对象已经历的垃圾回收（GC）次数

垃圾回收机制

新生代垃圾回收

触发条件：

1. 手动触发新生代 GC
2. 加入一个对象后，新生代对象总数大于等于设定阈值时

执行步骤：

1. 先回收（删除）新生代中所有当前状态为「可回收」的对象
2. 对新生代中剩余对象，将其 cnt 加 1
3. 将所有 cnt >= 2 的对象移入老年代

老年代垃圾回收

触发条件：

1. 手动触发老年代 GC

执行步骤：

1. 回收（删除）老年代中所有当前状态为「可回收」的对象
2. 对老年代中剩余对象，将其 cnt 加 1

需要实现的接口

• GCSystem(int youngSize)：系统初始化。youngSize 为新生代对象数量阈值（用于自动触发新生代 GC）
• createObject(int objectId)：创建标识为 objectId 的新对象，放入新生代；初始 cnt 为 0，状态为不可回收。（加入对象后可能触发新生代 GC）
• markObjects(int[] objectIds)：将给定标识对应的对象标记为可回收
• manualGC(int generation)：手动触发指定代际区域的 GC。generation = 0 表示新生代，generation = 1 表示老年代
• getLiveObjects(int generation)：返回指定代际区域中当前存活对象的标识序列
  • 排序规则：先按 cnt 降序，cnt 相同时按 objectId 降序
  • 若该区域无对象，返回空序列 []

输入描述

每行表示一次函数调用。初始化函数 GCSystem 仅首行调用一次。

• generation：0 表示新生代，1 表示老年代
• 输入保证：objectId 全局唯一；markObjects 中的标识均对应已存在对象

输出描述

对每次函数调用，按调用顺序输出返回值：

• GCSystem / createObject / markObjects / manualGC 返回 null
• getLiveObjects 返回对象标识列表（按上述排序规则）

样例1

（本样例根据题意构造，用于展示自动新生代 GC 与晋升。）

输入：

GCSystem(3)
createObject(1)
createObject(2)
createObject(3)
getLiveObjects(0)
createObject(4)
getLiveObjects(0)
getLiveObjects(1)

输出：

null
null
null
null
[3, 2, 1]
null
[4]
[3, 2, 1]

解释：

• youngSize = 3
• 创建对象 1、2 后，新生代数量为 2，未触发 GC
• 创建对象 3 后，新生代数量为 3，触发新生代 GC：无可回收对象；1、2、3 的 cnt 均变为 1；无人晋升
• getLiveObjects(0)：三者 cnt 均为 1，按 objectId 降序得 [3, 2, 1]
• 创建对象 4 后，新生代数量为 4，再次触发新生代 GC：1、2、3、4 的 cnt 分别变为 2、2、2、1；cnt >= 2 的 1、2、3 晋升到老年代，新生代仅剩 4
• getLiveObjects(0) 为 [4]；getLiveObjects(1) 中三者 cnt 均为 2，按 objectId 降序得 [3, 2, 1]

样例2

（本样例根据题意构造，用于展示标记回收、手动 GC 与老年代 GC。）

输入：

GCSystem(2)
createObject(10)
createObject(20)
markObjects([10])
createObject(30)
getLiveObjects(0)
getLiveObjects(1)
manualGC(1)
getLiveObjects(1)
markObjects([20])
manualGC(1)
getLiveObjects(1)

输出：

null
null
null
null
null
[30]
[20]
null
[20]
null
null
[]

解释：

• 创建 10 后数量为 1，未触发 GC
• 创建 20 后数量为 2，触发新生代 GC：10、20 的 cnt 变为 1
• 将 10 标记为可回收
• 创建 30 后数量为 3，触发新生代 GC：先回收 10；剩余 20、30 的 cnt 变为 2、1；20 晋升到老年代，新生代剩 30
• getLiveObjects(0) 为 [30]，getLiveObjects(1) 为 [20]
• 手动老年代 GC：无可回收对象，20 的 cnt 变为 3
• 将 20 标记为可回收后再手动老年代 GC：回收 20，老年代为空