[프로그래머스] 힙 02. 디스크 컨트롤러

파이썬 heap 정리
https://black-hair.tistory.com/29?category=849209

[자료구조] heapq module

 

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

코딩테스트 연습 - 디스크 컨트롤러

 

문제설명

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

예를들어

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.

이 때 각 작업의 요청부터 종료까지 걸린 시간의 평균은 10ms(= (3 + 11 + 16) / 3)가 됩니다.

하지만 A → C → B 순서대로 처리하면

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)

 

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

 

입출력 예

 

 

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.

 

풀이

import heapq

def solution(jobs):
    answer = 0
    
    wait_list = []
    count = 0
    clock = -1
    n = len(jobs)
    now_time = 0

    while count < n:
        for job in jobs:
            if clock < job[0] <= now_time:
                answer += (now_time - job[0])
                heapq.heappush(wait_list,job[1])
        if len(wait_list) > 0:
            answer += len(wait_list)*wait_list[0]
            clock = now_time
            now_time += heapq.heappop(wait_list)
            count += 1
        else:
            now_time += 1
    
    return answer//n

 

실시간으로 새로운 작업이 들어 오는 것처럼 구현 하는 것이 좋을 것 같아서
clock을 이용해서 실제로 시간이 진행되는 것으로 구현했다. 대기하는 작업 중 가장 시간이 적게 걸리는 것을 먼저 수행하고 수행하는 동안 Min heap에 새로운 작업을 받는 것으로 계속 최소값을 갱신해줬다.

전체 소요된 시간은 min heap의 특성상 나머지 값이 min값보다 크다는 점을 이용하여 계산하였다.

그림으로 표현하면 

전체 총 시간인 23ms 는 5*3(15) + 3*2(6) + 2 = 23 으로 계산할 수 있는 것과 비슷한 방법을 이용했다.

먼저 들어온 시간과 작업 수행시간과의 차이를

answer += (now_time - job[0])

 를 이용하여 계산하였다. 

 그 후 작업은 앞에 작업 수행 시간만큼 대기하기 때문에 위의 그림처럼
wait의 있는 모든 작업은 wait 0번에 위치해서 이제 막 수행하는 작업 시간만큼 대기 시간을 연산해주었다.

answer += len(wait_list)*wait_list[0]

 

마지막에 출력값으로 평균 시간을 출력하기 때문에 전체 소요된 시간을 작업의 갯수인 n으로 나누면 된다.