Stripe 面試真題解析：Sending Subscription Notifications

這道題是 Stripe 訂閱系統（Billing）團隊的經典面試題。它考察的是事件調度（Scheduling）、時間軸排序以及狀態變更的傳播。

題目描述

Stripe 需要給訂閱用戶發送通知郵件。每個用戶都有一個訂閱計劃（Plan），且不同的時間節點需要發送不同的郵件。

Part 1: 靜態調度 (Static Schedule)

給定一個發送計劃模板（Schedule Template）和一組用戶訂閱資訊，請輸出所有需要發送的郵件日誌，按時間排序。

發送計劃模板：

• Start: "Welcome email"
• T-15 (到期前15天): "Upcoming expiry"
• End: "Subscription expired"

用戶數據：

• Alice: Start=0, Duration=30 days
• Bob: Start=10, Duration=30 days

預期輸出： 你需要計算出每個用戶的具體發送日期（Day 0, Day 15, Day 30），將所有用戶的郵件事件合併，並按時間戳排序輸出。

Part 2: 動態變更 (Dynamic Changes)

用戶可能會在訂閱中途更改 Plan（例如從 Silver 升級到 Gold）。 新規劃：

1. 如果用戶更改了 Plan，系統需要立即發送一封 "Plan Changed" 郵件。
2. 後續的所有定時郵件（如 "Expired"）都需要在主題中反映最新的 Plan 名稱。

輸入增加： PlanChanges = [{user: "Alice", time: 5, new_plan: "Gold"}]

難點： 你需要動態更新 Alice 在 Day 15 和 Day 30 的待發送郵件內容。

oavoservice 解題思路分析

這道題本質上是一個優先隊列（Priority Queue）或事件合併排序問題。

1. 資料結構設計

我們需要一個物件來表示「待發送郵件」：

class EmailEvent:
    time: int
    user_id: str
    template_type: str # e.g., WELCOME, EXPIRY
    original_plan: str
    
    # 用於排序
    def __lt__(self, other):
        return self.time < other.time

2. 處理流程

1. 初始化：遍歷所有用戶，根據模板生成初始的 EmailEvents 列表。
2. 合併變更：遍歷 PlanChanges，生成 "Plan Changed" 事件加入列表。
3. 狀態回溯（關鍵）：
   • 最簡單的做法是：在生成輸出時，即時查詢該用戶在 event.time 時刻的有效 Plan。
   • 或者：維護一個 User -> CurrentPlan 的映射。按時間順序處理所有事件（包括郵件發送事件和 Plan 變更事件）。

3. 演算法選擇

• 方法 A (排序)：將所有 PlanChange 事件和 Email 事件放入同一個列表，按 time 排序。遍歷一遍，遇到 Change 事件就更新 current_plan 狀態，遇到 Email 事件就用當前狀態列印日誌。
  • 時間複雜度：O(N log N)，其中 N 是總事件數。
  • 這也是最推薦的面試解法。

程式碼片段 (Python)

def generate_notifications(users, schedule, changes):
    events = []
    
    # 1. 生成基礎郵件事件
    for u in users:
        start = u['start']
        end = start + u['duration']
        # Add Welcome
        events.append({"time": start, "type": "EMAIL", "msg": "Welcome", "user": u})
        # Add Expiry
        events.append({"time": end, "type": "EMAIL", "msg": "Expired", "user": u})
        
    # 2. 生成變更事件
    for c in changes:
        events.append({"time": c['time'], "type": "CHANGE", "new_plan": c['new_plan'], "user_name": c['name']})
        
    # 3. 排序
    events.sort(key=lambda x: x['time'])
    
    # 4. 模擬時間軸
    user_plans = {u['name']: u['plan'] for u in users}
    
    for e in events:
        if e['type'] == "CHANGE":
            user_plans[e['user_name']] = e['new_plan']
            print(f"{e['time']}: Plan Changed for {e['user_name']} to {e['new_plan']}")
        else:
            current_plan = user_plans[e['user']['name']]
            print(f"{e['time']}: {e['msg']} for {e['user']['name']} ({current_plan})")

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