디스크 컨트롤러

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42627

코딩테스트 연습 - 디스크 컨트롤러

 

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 예 

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

 

문제 회고

이 문제는 스케쥴링 알고리즘 중 하나인 SJF 알고리즘을 구현하는 문제이다.
주어진 입력값에서 들어오는 작업이 요청되는 시점이 정렬되어 있다고 언급되어 있지 않은데, 하필 정렬된 것처럼 주어지기 때문에 오름차순으로 정렬을 해준다. 오름 차순인 이유는 당연히 순차적으로 받아들여야 하기 때문이다. 개인적으로 이런 낚시성 장난질은 안해도 좋을 것같다;;

하지만 작업은 한번에 하나씩만 처리가 가능하므로 처리중 들어오는 작업들은 대기중인 상태가될 것이다. 여기서 특징은 대기중인 작업들 중 작업시간이 짧은 작업들을 먼저 처리해야 한다는 것이다.

문제 입력값으로 설명하면 처음시작은 (0, 3)이 될 것이다.
3초간 진행되는 동안 1초에 (1, 9), 2초에 (2, 6)이 들어와서 대기하게된다. 이부분은 우선순위 큐에 넣어 작업 시간이 낮은 것을 기준으로 오름차순 정렬을 해준다. 

그리고 나서는 빼주고 작업만큼 시간을 연산해주면된다.
만약 현재 작업이 진행중인데 추가 작업이 들어오지 않을경우 시간을 +1씩 처리해준다.

아래의 코드를 한번 보면서 써보면 자세히 이해가될 것이다.

 

코드

import java.util.*;
 
 
class Job {
    
    int request_time;
    int working_time;
    
    public Job ( int request_time, int working_time ) {
        this.request_time = request_time;
        this.working_time = working_time;
    }
    
}
 
 
class Solution {
    
    public int solution(int[][] jobs) {
        
        int answer = 0;
        
        PriorityQueue<Job> pq = new PriorityQueue<>(
            new Comparator<Job>() {
                public int compare( Job j1, Job j2 ) {
                    return j1.working_time - j2.working_time;
                }
            }
        );
        
        LinkedList<Job> jobList = new LinkedList<>();
        for ( int[] job : jobs ) jobList.add( new Job( job[0], job[1] ) );
        Collections.sort( jobList, new Comparator<Job>() {
            public int compare ( Job j1, Job j2 ) {
                return j1.request_time - j2.request_time;
            }
        });
        
        int cnt  = 0;
        int time = jobList.peek().request_time;   
        
        while ( cnt < jobs.length ) {
            
            // 큐에 담는다.
            while ( !jobList.isEmpty() && time >= jobList.peek().request_time ) {
                pq.offer( jobList.pollFirst() );
            }
            
            if ( !pq.isEmpty() ) {
                
                Job job = pq.poll();
                time += job.working_time;
                answer += ( time - job.request_time );
                ++cnt;  
                
            } else {
                ++time;
            }
        } 
        
        return answer / cnt;
        
    }
}