프로그래머스 - 디스크 컨트롤러(Level 3)/Wanna Be 컴잘알

문제 출처 - https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42627?language=python3

프로그래머스

-문제-

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 예

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

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.

-설명-

<변수 및 기본 설명>

1. jobs를 오름차순으로 바꿔서 가장 일찍들어오는거 순으로 정렬은 시킨다.

2. 계산의 편의를 위해 시작디스크 작업을 0초로 맞춰춘다. -> jobs순회하며 jobs[0][0]을 빼준다.

3. end는 작업이 끝나는 시간이고, check는 해당 작업을 처리했는지 확인하는 리스트이다. cnt는 처리한 작업의 수이며, lastInde는 작업목록에 작업이 없고 아직 처리해야할 작업이 남았을 때, 다음 작업으로 가기위한 변수이다.

 

<핵심 풀이 부분>

4. 작업을 하는 중에 들어온 작업 목록에 대해서 다음 작업으로 어떤것을 선택해야지 걸리는 소요시간이 가장 작을지에 대해 생각을 해봐야한다.

-> 이미 제 시간에 시작을 못한 작업들은 빨리 들어온거나 늦게들어온거나 결국 대기되는 시간은 동일하다.

  그러므로 다음것을 선택할 때 고려해야할 것은 누가 먼저 들어왔냐, 누가 먼저 끝나냐가 아닌 그냥 순수한 작업 소요시간만 고려하면된다.  따라서 작업 소요시간을 c++에선 우선순위 큐, 파이썬에선 heap에 삽입하여 최소 소요시간이 걸리는 작업을 먼저 처리한다.

-> 이 경우 소요시간은 answer +=  (소요시간+ (end - 해당디스크의시작시간)) 으로 계산하면된다.

 

<TestCase 공유>

-코드-

Python

import heapq

def solution(jobs):
    answer = 0
    jobs.sort()
    start = jobs[0][0]
    jobHeapq = []
    check = [False for i in range(len(jobs))]

    # 0초 기준으로 맞춤
    for i,value in enumerate(jobs):
        jobs[i][0] -= start


    answer += jobs[0][1]
    end = jobs[0][1]
    check[0] = True
    cnt = 1
    lastIndex = 0

    while cnt < len(jobs):
        for i,value in enumerate(jobs):
            #작업 중일때 요청들어온 디스크 작업 
            if value[0] <= end and check[i] == False:
                heapq.heappush(jobHeapq,[value[1],i])
                check[i] = True
            elif value[0] > end: 
                lastIndex = i 
                break

        if len(jobHeapq)==0: #디스크에 작업이 없을 경우
                answer += (jobs[lastIndex][1])
                end = jobs[lastIndex][1] +jobs[lastIndex][0]
                check[lastIndex]= True
                lastIndex+=1
                cnt+=1
        else:
            #minheaq[0] = 소요시간 , minheaq[1] = 디스크 인덱스
            minheaq = heapq.heappop(jobHeapq) 
            answer += (minheaq[0]+end-jobs[minheaq[1]][0])
            end += minheaq[0]
            cnt+=1

    answer = int(answer/len(jobs))
    return answer

 

C++

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

priority_queue <pair<int,int>> pq;
queue <pair<int,int>> q;
vector<vector<int>> job;
bool check[501];

int solution(vector<vector<int>> jobs) {
    
    sort(jobs.begin(),jobs.end());
    int answer=0;
    int a = jobs[0][0];
    for(int k=0; k<jobs.size();k++){
        jobs[k][0] -= a;
    }
    int end = jobs[0][1];   
    int prev_time = jobs[0][1];
    int prev_index = 0;
    check[0] = true;
    answer += prev_time;
    int cnt=1;    
    
    while(1){
        
        // 우선순위 큐에 대기열 소요시간 계산
        for(int k=0; k<jobs.size();k++){
            if(jobs[k][0] <=end && check[k] == false){
                // 이전 종료 - 요청시간 + 소요시간, 소요시간, 인덱스
                pq.push({-jobs[k][1],k});
                check[k] = true;
            }
            else if(jobs[k][0] >end){
                break;
            }
        }
        // 다음꺼 선정함.
        // 만약에 대기열이 없을 경우.
        if(pq.empty()){
            for(int k=0; k<jobs.size();k++){
                if(check[k]==false){
                    end = jobs[k][0] + jobs[k][1];
                    prev_index = k;
                    prev_time = jobs[k][1];
                    answer += jobs[k][1]; // 소요시간 더하기
                    check[k] =true;
                    break;
                }
            }
        }
        // 대기열이 있을 경우. 
        else{
            answer += (-pq.top().first+end-jobs[pq.top().second][0]);
            end = end + -pq.top().first; // 소요시간 + end
            prev_index = pq.top().second; // 인덱스
            pq.pop();
        }
        
        bool flag=false;
        for(int i=0; i<jobs.size();i++){
            if(check[i] == false){
                flag= true;
            }
        }
        if( pq.empty() && !flag ){
            break;
        }
    }
    return answer/jobs.size();
}