[프로그래머스/파이썬] (힙(Heap)) 디스크 컨트롤러

출처

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

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.

내 풀이

from heapq import heapify, heappush, heappop

def solution(jobs):
    den = len(jobs)
    time_now = 0
    time_before = -1
    num = 0
    arr = []
    check = 0
    while check < len(jobs):
        for j in jobs:
            if time_before < j[0] <= time_now:
                heappush(arr, [j[1], j[0]])
        if arr:
            now = heappop(arr)
            time_before = time_now
            time_now += now[0]
            num += time_now-now[1]
            check += 1
        else: time_now += 1
    return int(num / den)

시간의 평균을 구하는 과정에서 작업의 수를 나눠줘야 하므로 den에 len(jobs)를 대입한다.
time_now는 현재 시각, time_before은 방금 처리된 작업이 시작된 시점이다.
num은 각 작업이 걸린 시간의 합이다.

while문에서 jobs의 요소가 하나씩 처리될 때마다 check에 1을 더한다.
결과적으로 모두 처리 되었을 때 while문을 벗어날 것이다.

for문에서는 jobs의 요소중에 바로 직전 작업을 처리할 동안 작업 요청이 온 것이 있다면, arr에 [작업의 소요시간, 작업이 요청되는 시점]을 담는다.
arr는 작업 대기 리스트라 생각하면 되겠다.

if문에서는 대기 리스트인 arr에 원소가 있는지를 묻는다.
만약에 없다면 현재 시각에 1을 더한다.
만약 있다면, 현재 작업(now)에 arr에서 heappop한 값을 대입하고 time_before을 time_now로 대입, time_now에 now의 작업 소요시간을 더해준다.
작업 처리가 완료 됐으므로 num에 현재 시각에서 작업이 요청됐던 시점을 빼준 값을 더한다.
마찬가지로 하나의 작업 처리가 완료 됐으므로 check에 1을 더한다.

while문에서 벗어났으면 모든 작업이 처리된 것이다.
따라서 int(num/den)을 반환한다.

정확성 테스트: ~10.24ms / 10.4MB