힙(Heap) - 디스크 컨트롤러

HYuk 2022. 6. 11. 02:50

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문제 설명

하드디스크는 한 번에 하나의 작업만 수행할 수 있습니다. 디스크 컨트롤러를 구현하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 가장 일반적인 방법은 요청이 들어온 순서대로 처리하는 것입니다.

예를들어

- 0ms 시점에 3ms가 소요되는 A작업 요청
- 1ms 시점에 9ms가 소요되는 B작업 요청
- 2ms 시점에 6ms가 소요되는 C작업 요청

와 같은 요청이 들어왔습니다. 이를 그림으로 표현하면 아래와 같습니다.

한 번에 하나의 요청만을 수행할 수 있기 때문에 각각의 작업을 요청받은 순서대로 처리하면 다음과 같이 처리 됩니다.

- A: 3ms 시점에 작업 완료 (요청에서 종료까지 : 3ms)
- B: 1ms부터 대기하다가, 3ms 시점에 작업을 시작해서 12ms 시점에 작업 완료(요청에서 종료까지 : 11ms)
- C: 2ms부터 대기하다가, 12ms 시점에 작업을 시작해서 18ms 시점에 작업 완료(요청에서 종료까지 : 16ms)

이 때 각 작업의 요청부터 종료까지 걸린 시간의 평균은 10ms(= (3 + 11 + 16) / 3)가 됩니다.

하지만 A → C → B 순서대로 처리하면

- A: 3ms 시점에 작업 완료(요청에서 종료까지 : 3ms)
- C: 2ms부터 대기하다가, 3ms 시점에 작업을 시작해서 9ms 시점에 작업 완료(요청에서 종료까지 : 7ms)
- B: 1ms부터 대기하다가, 9ms 시점에 작업을 시작해서 18ms 시점에 작업 완료(요청에서 종료까지 : 17ms)

이렇게 A → C → B의 순서로 처리하면 각 작업의 요청부터 종료까지 걸린 시간의 평균은 9ms(= (3 + 7 + 17) / 3)가 됩니다.

각 작업에 대해 [작업이 요청되는 시점, 작업의 소요시간]을 담은 2차원 배열 jobs가 매개변수로 주어질 때, 작업의 요청부터 종료까지 걸린 시간의 평균을 가장 줄이는 방법으로 처리하면 평균이 얼마가 되는지 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요. (단, 소수점 이하의 수는 버립니다)

제한 사항

jobs의 길이는 1 이상 500 이하입니다.
jobs의 각 행은 하나의 작업에 대한 [작업이 요청되는 시점, 작업의 소요시간] 입니다.
각 작업에 대해 작업이 요청되는 시간은 0 이상 1,000 이하입니다.
각 작업에 대해 작업의 소요시간은 1 이상 1,000 이하입니다.
하드디스크가 작업을 수행하고 있지 않을 때에는 먼저 요청이 들어온 작업부터 처리합니다.

입출력 예jobsreturn

[[0, 3], [1, 9], [2, 6]]

입출력 예 설명

문제에 주어진 예와 같습니다.

0ms 시점에 3ms 걸리는 작업 요청이 들어옵니다.
1ms 시점에 9ms 걸리는 작업 요청이 들어옵니다.
2ms 시점에 6ms 걸리는 작업 요청이 들어옵니다.

문제 풀이

1. 작업이 짧은 순으로 정리 될 수 있는 우선순위 큐를 만들고,

2. 현재 시간>= 작업의 요청시간(작업의 시간 시간)의 조건에 부합하는 jobs를 위의 우선순위 큐에 추가한다.

3. 큐에 작업이 있으면 (작업시간이 짧은 순서) 작업을 하고 아니라면,

jobs에서 가장 빠른 순의 작업을 한다.(이미 queue에 넣은 것은 제외하고(인덱스를 넘겨서 제외함))

priority_queue에서 커스텀 정렬 하기

우선순위 큐에서 커스텀 정렬은 람다식으로는 사용하기 어렵고, struct를 이용하는게 가장 편하다.

우선순위 큐를 선언 할 때,

(큐 안에 벡터가 들어있는 경우)

priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, cmp> pqTemp;

여기서 cmp는 struct로 선언해주면 되는데,

struct cmp{

bool operator()(vector<int>a, vector<int>b)

{

return a[1]>b[1]; // 주의점!! 우선순위 큐 이기 때문에 조건을 반대로 해주어야함 (헷갈릴 수 있음)

}

};

아래 문제 풀이!

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;

struct cmp {
    bool operator()(vector<int> a, vector<int> b) {
        return a[1] > b[1]; // 우선 순위큐이기 때문에 조건을 반대로 해야함
    }
};

int solution(vector<vector<int>> jobs) {
    int answer = 0;
    int iTime = 0;
    int iNum = 0;
    //pq는 소요시간이 제일 짧은 순으로 정렬되는 우선순위 큐!
    priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, cmp> pqjobs;
    //jobs를 들어온 순으로 정렬
    sort(jobs.begin(), jobs.end(), [&](vector<int>a, vector<int>b) {
        if (a[0] == b[0])
            return a[1] < b[1];
        return a[0] < b[0];
        });

    // 맨 처음은 제일 먼저 들어온 작업을 하고 시간을 작업소요만큼 올려둔다.
    // 올려둔 시간보다 jobs에 있는 작업시간이 짧거나 같으면 큐에 올린다.
    // 큐에 작업이 있다면 큐 작업을 하고, 없다면 jobs의 맨 앞의 작업을 한다.

    while (iNum < jobs.size() || !pqjobs.empty())
    {
        if (!pqjobs.empty()) // 안에 작업이 있으면
        {
            iTime += pqjobs.top()[1];
            answer += iTime - pqjobs.top()[0];
            pqjobs.pop();
        }
        else // 작업이 없으면 제일 앞의 작업하기
        {
            if (jobs[iNum][0] > iTime) // 제일 빠른 작업이 현재 시간보다 뒤에 시작한다면
            {
                iTime = jobs[iNum][0] + jobs[iNum][1];
                answer += jobs[iNum][1];
                ++iNum;
            }
        }

        while (iNum < jobs.size() && jobs[iNum][0] <= iTime) // 작업 후, jobs에 해당하는 것 다 넣어주기
        {
            pqjobs.push(jobs[iNum++]);
        }
    }
    answer /= jobs.size();
    return answer;
}

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