#디스크컨트롤러

• 문제

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

예를 들어

- 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)

• 코드

#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#include <algorithm>

using namespace std;

struct cmp {
    bool operator()(vector<int>& a, vector<int>& b) {
        return a[1] > b[1];
    }
};

int solution(vector<vector<int>> jobs) {
    priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, cmp> pq; //min heap으로 구성
    int answer = 0;
    int current = 0; //현재 시간
    int cnt = 1; // 진행한 작업 수

    vector<int> job; //기준 작업

    sort(jobs.begin(), jobs.end()); // 요청 시간이 작은 순으로 정렬 

    //요청 시간이 가장 작은 작업을 기준 작업으로 설정
    pq.push(jobs[0]);
    current = jobs[0][0];


    while (!pq.empty()) { // pq가 비지 않을 때까지 반복
        //기준 job 상대로 소요시간 계산 후 현재 시간 변경
        job = pq.top();
        pq.pop();

        answer += ((current - job[0]) + job[1]);
        current += job[1];

        //현재 시간보다 요청 시간이 작았던 작업들 모두 pq에 push
        for (; cnt < jobs.size() && jobs[cnt][0] <= current; cnt++) {
            pq.push(jobs[cnt]);
        }

        //만약 현재 시간보다 훨씬 떨어진 시간에 작업이 있다면 기준 작업 바꿈
        if (pq.empty() && cnt < jobs.size()) {
            current = jobs[cnt][0];
            pq.push(jobs[cnt++]);
        }
    }

    answer /= jobs.size();

    return answer;
}

• 해설

1. struct cmp 

: 이중 벡터의 min heap으로 정렬 

 

2. solution 함수

: 작업의 요청부터 종료까지 걸린 시간의 평균을 가장 줄이는 방법으로 처리하면 평균이 얼마가 되는지 return하는 함수

- 작업이 걸리는 시간으로 정렬되는 min heap pq 선언

- 총 작업 시간을 저장하는 answer, 현재 시간을 저장하는 current, 진행한 작업 수를 저장하는 cnt =1

- 기준 작업을 저장할 벡터 job

- 먼저 요청시간이 작은 순으로 jobs를 정렬

- 요청 시간이 가장 작은 작업을 기준 작업으로 1차 설정, 현재 시간도 기준 작업이 시작되는 시간으로 설정 

- while문을 통해 pq가 비지 않을 때까지 연산 반복

-  기준 작업을 pq.top으로 설정해 현재 시간에 시작할 수 있는 작업 중 가장 작업이 빨리 끝나는 작업을 기준으로 설정

- answer에 현재 시간에서 기준 작업의 시작 시간을 뺀 값인 대기 시간 + 작업이 걸리는 시간을 더함

- 현재 시간에 기준 작업이 걸린 시간을 더함

- 계산 완료 후 현재 시간보다 요청 시간이 작았던 작업들 모두 pq에 push

- 만약 현재 시간보다 훨씬 떨어진 시간에 작업이 존재한다면 기준 작업을 그 작업으로 바꾸어줌

- answer의 값을 jobs의 사이즈로 나누어 평균을 구함