코테 연습 > 힙(Heap) > 디스크 컨트롤러

Doyeon Kim·2022년 2월 13일

코딩테스트 공부

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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.
    Screen Shot 2018-09-13 at 6.34.58 PM.png

한 번에 하나의 요청만을 수행할 수 있기 때문에 각각의 작업을 요청받은 순서대로 처리하면 다음과 같이 처리 됩니다.
Screen Shot 2018-09-13 at 6.38.52 PM.png

  • 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
Screen Shot 2018-09-13 at 6.41.42 PM.png

  • 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.

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


위 문제에서 중요한 점은 크게 두 가지이다.

1.해당 작업이 진행 중일때 작엽 요청이 온 경우
-> 가장 작은(최소한) 소요시간 순으로 살행.
2.하드디스크가 작업을 수행하고 있지 않을 때
->먼저 요청이 들어온 작업부터 처리.


def solution(jobs):
    answer,now,i = 0,0,0
    start = -1
    heap = []
    jobs.sort()

    
    while i <len(jobs):
        for j in jobs[i:]:
            if start<j[0]<=now:
                heapq.heappush(heap, [j[1],j[0]])
                
                
        if len(heap)>0:
            min_job = heapq.heappop(heap)
            start = now
            now += min_job[0]
            answer += now - min_job[1]
            i+=1
        else : 
            now+=1
            
    return answer//len(jobs)
    

먼저 현재 시점(now), 작업을 완료한 시간(start)을 선언한다.


    while i <len(jobs):
        for j in jobs[i:]:
            if start<j[0]<=now:
                heapq.heappush(heap, [j[1],j[0]])

->시작 시간과, 현재 시간을 기록하며 for문으로 입력 받은 작업 리스트를 하나씩 접근하면서 작업을 입력받은 시점이 시작 시간과 현재 시간의 사이인 경우 1번의 경우에 속하므로 힙에 입력한다.

그리고 만약 힙에 있는 경우(위의 요청받은 작업이 있는 경우) 작업 요청시간부터 종료시간까지 계산하고 다음 작업으로 넘어갈 수 있도록 start 와 now 값을 바꾸어줍니다.

최소힙에 아무것도 없어도 현재시간은 흘러야 하므로 현재 시간을 +1 해준다.

바로 이전에 작업을 완료한 시간(start)보다 크고 현재 시점(now)보다 작으면 현재 시점에서 처리할 수 있는 작업이 됩니다. 현재 시점에서 처리할 수 있는 작업을 heap에 저장한다. 이 때 소요시간 기준으로 최소힙을 사용하기 때문에 heap에 저장할 때 [작업 소요 시간, 작업 요청 시간] 으로 저장합니다. heap의 길이가 0보다 크다면 처리할 작업이 있는 경우이므로 작업 요청시간부터 종료시간까지 계산하고 다음 작업으로 넘어갈 수 있도록 start 와 now 값을 바꾸어준다. heap의 길이가 0이라면 처리할 작업이 없는 경우이므로 현재 시점을 다음 시간으로 넘어가기 위해 now에 1을 더해줍니다. 마지막에는 평균 시간은 리턴해주면 된다.

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