utun2/lib/swm_min_doc.md

Sliding Window Minimum (swm_min.h)

1. Назначение

Структура данных для отслеживания минимума в скользящем окне фиксированного размера. Добавление значения и запрос минимума — O(1) амортизированное время. Память — O(window_size). Предназначена для отслеживания минимального RTT в ETCP/BBR (в кодовой базе зарезервирована, ожидает интеграции).

2. Как пользоваться

Создать окно заданного размера, добавлять значения по мере поступления, запрашивать текущий минимум.

SlidingWindowMin *swm = swm_create(10); // окно из 10 последних значений

for (int i = 0; i < 100; i++) {
    swm_add(swm, get_new_rtt());
    int min_rtt = swm_get_min(swm); // минимум последних ≤10 значений
}

swm_destroy(swm);

Нюансы:

• swm_get_min на пустом окне возвращает INT_MAX
• window_size должен быть > 0, иначе swm_create вернёт NULL
• Значения — int, отрицательные допустимы

3. API

Структура

• SlidingWindowMin — непрозрачная структура (opaque pointer). Содержит кольцевой буфер значений, deque индексов, позицию и размер окна.

Функции

• swm_create(window_size) — выделяет SlidingWindowMin, инициализирует пустой deque и кольцевой буфер размера window_size. Возвращает NULL при ошибке выделения памяти.
• swm_destroy(swm) — освобождает все ресурсы структуры.
• swm_add(swm, val) — добавляет значение в окно. Автоматически вытесняет индексы, вышедшие за границу окна, и удаляет из deque значения, которые больше текущего (поддерживает монотонный минимум).
• swm_get_min(swm) — возвращает минимум текущего окна за O(1). Для пустого окна — INT_MAX.

Алгоритм

Использует монотонный deque: в голове deque всегда индекс минимального элемента текущего окна. При добавлении из хвоста удаляются элементы ≥ нового — они никогда не станут минимумом, пока новый элемент в окне.

Тест: tests/test_swm_min.c