디스크 컨트롤러 C++(힙,우선순위큐)[프로그래머스]

※ 저의 풀이가 무조건적인 정답은 아닙니다.

다른 코드가 좀더 효율적이고 좋을 수 있습니다.

다른사람들의 풀이는 언제나 참고만 하시기 바랍니다.

문제 주소입니다.

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

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목차

1. 문제 설명

2. 문제 해석

3. 소스 코드

3.1 주석 없는 코드

3.2 주석 있는 코드

3.3 테스트 코드

4. 결과

 

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1. 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.

 

문제!!

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)

 

제한사항

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.

 

예시

jobs	return
[[0,3], [1,9], [2,6]]	9
[[0, 9], [0, 4], [0, 5], [0, 7], [0, 3]]	13
[[1, 9], [1, 4], [1, 5], [1, 7], [1, 3]]	13
[[0, 3], [4, 4], [5, 3], [4, 1]]	3
[[0, 3], [1, 9], [500, 6]]	6

 

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

 

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2. 문제풀이

2차원 벡터이기때문에 인덱스 관리만 잘하면 그렇게 어려운게 없는 문제입니다.   1. 들어온 시간순으로 jobs 정렬합니다.    2. 작업 시간이 제일작은 것부터 나오는 우선순위 큐 (min heap)를 선언합니다.   3. 우선순위큐와 jobs가 빌때까지 반복문을 이용합니다.   4. 시간 변수를 두어 현재 시간이 jobs의 작업이 들어온 시간을 넘거나 같다면 우선순위 큐에 대기작업을 추가합니다.   5. 큐가 비어있지 않은 상태라면 제일 작은작업부터 처리합니다. 작업을 처리한 시간동안 다른작업은 할 수 없으므로, time에 작업한 시간만큼 추가합니다. 대기시간은 현재시간 - 작업이 들어온 시간으로 처리합니다. 작업이 끝나면 우선순위 큐에서 pop해줍니다.   6. 위 작업을 반복하는데 큐가 비어있는데 jobs가 남아있다면 time을 jobs의 제일 빨리 들어오는 작업시간으로 변경해줍니다. (필요없는 연산을 방지)   7. 모든 계산이 끝났으면 총대기시간을 jobs의 size로 나누어줍니다.

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3. 소스코드

3.1 주석없는 코드

#include <vector>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <algorithm>
 
using namespace std;
 
struct cmp {
    bool operator()(vector<int> a, vector<int> b) {
        return a.at(1) > b.at(1);
    }
};
 
int solution(vector<vector<int>> jobs) {
    int answer = 0, j = 0, time = 0;
    sort(jobs.begin(), jobs.end());
    priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, cmp> pq;
    while (j < jobs.size() || !pq.empty()) {
        if (jobs.size() > j && time >= jobs[j][0]) {
            pq.push(jobs[j++]);
            continue;
        }
        if (!pq.empty()) {
            time += pq.top()[1];
            answer += time - pq.top()[0];
            pq.pop();
        }
        else
            time = jobs[j][0];
    }
    return answer / jobs.size();
}

3.2 주석있는 코드

#include <vector>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <algorithm>
 
using namespace std;
 
struct cmp {
    bool operator()(vector<int> a, vector<int> b) {
        return a.at(1) > b.at(1);
    }
};
 
int solution(vector<vector<int>> jobs) {
    //결과 저장용 변수, 인덱스 관리용, 시간체크용
    int answer = 0, j = 0, time = 0;
    //시간에 따른 오름차순으로 정렬
    sort(jobs.begin(), jobs.end());
    priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, cmp> pq; //우선순위 큐 min heap
    //대기열이 없고 우선순위 큐가 빌때까지 반복
    while (j < jobs.size() || !pq.empty()) {
        //들어올 대기열이 남아있고, 들어올 대기열이 현재시간보다 작다면
        if (jobs.size() > j && time >= jobs[j][0]) {
            //우선순위 큐에 추가
            pq.push(jobs[j++]);
            //인덱스 증가
            //같은시간대에 다른작업이 더들어왔을 수 있으므로 다시 확인
            continue;
        }
        //큐가 비어있지 않다면
        if (!pq.empty()) {
            //시간에 이작업이 끝날때까지 걸리는 시간만큼 추가
            time += pq.top()[1];
            //작업시간에 대기 시간만큼 추가(현재시간 - 들어온 시간)
            answer += time - pq.top()[0];
            //작업이 끝났으므로 우선순위 큐에서 제거
            pq.pop();
        }
        else //큐가 비어있다면 다음작업 시간으로 넘김
            time = jobs[j][0];
    }
    return answer / jobs.size();//평균을 구해야하므로 총작업한 개수로 나눠줌
}

3.3 테스트 코드 추가

#include <vector>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <algorithm>
 
using namespace std;
 
struct cmp {
    bool operator()(vector<int> a, vector<int> b) {
        return a.at(1) > b.at(1);
    }
};
 
int solution(vector<vector<int>> jobs) {
    //결과 저장용 변수, 인덱스 관리용, 시간체크용
    int answer = 0, j = 0, time = 0;
    //시간에 따른 오름차순으로 정렬
    sort(jobs.begin(), jobs.end());
    priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, cmp> pq; //우선순위 큐 min heap
    //대기열이 없고 우선순위 큐가 빌때까지 반복
    while (j < jobs.size() || !pq.empty()) {
        //들어올 대기열이 남아있고, 들어올 대기열이 현재시간보다 작다면
        if (jobs.size() > j && time >= jobs[j][0]) {
            //우선순위 큐에 추가
            pq.push(jobs[j++]);
            //인덱스 증가
            //같은시간대에 다른작업이 더들어왔을 수 있으므로 다시 확인
            continue;
        }
        //큐가 비어있지 않다면
        if (!pq.empty()) {
            //시간에 이작업이 끝날때까지 걸리는 시간만큼 추가
            time += pq.top()[1];
            //작업시간에 대기 시간만큼 추가(현재시간 - 들어온 시간)
            answer += time - pq.top()[0];
            //작업이 끝났으므로 우선순위 큐에서 제거
            pq.pop();
        }
        else //큐가 비어있다면 다음작업 시간으로 
            time = jobs[j][0];
    }
    return answer / jobs.size();//평균을 구해야하므로 총작업한 개수로 나눠줌
}
 
void print(vector<vector<int>> jobs, int answer) {
    int t = solution(jobs);
    if (t == answer)
        cout << "정답" << endl;
    else
        cout << "틀림" << endl;
}
 
int main(){
    print({ {0, 3}, {1, 9}, {2, 6} }, 9);
    print({ {0, 9}, {0, 4}, {0, 5}, {0, 7}, {0, 3}}, 13);
    print({ {1, 9}, {1, 4}, {1, 5}, {1, 7}, {1, 3}}, 13);
    print({ {0, 3}, {4, 4}, {5, 3}, {4, 1} }, 3);
    print({ {0, 3}, {1, 9}, {500, 6} }, 6);
    return 0;
}

4. 결과