124. 디스크 컨트롤러 (프로그래머스) [JAVA]

 

문제

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

코딩테스트 연습 - 디스크 컨트롤러

문제

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

예를들어 다음과 같은 요청이 들어왔습니다.

- 0ms 시점에 3ms가 소요되는 A작업 요청
- 1ms 시점에 9ms가 소요되는 B작업 요청
- 2ms 시점에 6ms가 소요되는 C작업 요청

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)

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.

 

풀이

문제는 디스크 컨트롤러지만, CPU 스케쥴링 알고리즘에서 비슷한 부분을 다뤘던 기억이 있었다.

SJF (Shortest Job First) 방식으로 평균 대기시간을 최소화하기 위해 사용하는 방식으로, 이 문제도 이런 스케쥴링 방식을 사용하면 해결할 수 있을 것이라 생각했다.

따라서 다음과 같은 프로세스로 처리하고자 하였다.

1. 들어온 시간 순서대로 처리
2. 이때 처리 범위 내에 있는 작업들은 -> 시간이 짧은 순서대로

 

구현에 있어서는, 사실 문제의 범위가 Heap이었기 때문에 이처럼 자동 정렬해주는 자료구조를 사용하였다.

우선 1)을 처리하기 위해 들어온 시간 순서대로 정렬하는 우선순위큐와

2)를 처리하기 위해 작업 시간 순서대로 정렬하는 우선순위 큐 2개가 필요한데

이에 대해서는 작업을 담을 Task 클래스를 선언하며 Comparable을 Override하여 1을 처리하고,

시간을 비교하는 Comparator 클래스를 구현하여 추가적인 큐에서 2를 처리하도록 하였다.

 

코드 (JAVA)

import java.util.*;

//1. 들어온 시간 순서대로 처리
//2. 처리 범위 내에 있는 애들 -> 시간 짧은 순서대로
class Solution {
    public int solution(int[][] jobs) {

        PriorityQueue<Task> tasks = new PriorityQueue<>();
        //같은 범위내 -> 시간 순
        PriorityQueue<Task> inTime = new PriorityQueue<>(new TimeComparator());

        for(int i =0; i<jobs.length; i++){
            tasks.add(new Task(jobs[i][0], jobs[i][1]));
        }

        int current = 0;
        int total = 0;
        int startTime = 0;
        while(!tasks.isEmpty()){
            startTime = tasks.peek().start;

            if(startTime <= current){
                 while(true){
                    //가능한 애가 있으면 계속 옮기기
                    if(startTime <= current){
                        inTime.add(tasks.poll());
                    }else{
                        break;
                    }

                    if(tasks.isEmpty()) break;
                    startTime = tasks.peek().start;
                }
                if(!inTime.isEmpty()){
                    Task cur = inTime.poll();
                    //작업시간 + 대기시간
                    total = total  + cur.time + (current - cur.start);
                    current = current + cur.time;

                    //선택 안된 애들은 다시 넣어두기
                    while(!inTime.isEmpty()){
                        tasks.add(inTime.poll());
                    }
                }
            }
            //아무도 없으면 그냥 시간이동
            else{
                current = tasks.peek().start;
            }

        }
        return total/jobs.length;
    }

    class Task implements Comparable<Task>{

        int start;
        int time;

        public Task(int st, int t){
            this.start = st;
            this.time = t;
        }

        @Override
        public int compareTo(Task o) {
            return this.start - o.start;
        }
    }

    class TimeComparator implements Comparator<Task> {

        @Override
        public int compare(Task o1, Task o2) {
            return o1.time - o2.time;
        }
    }
}

 

 

결과

 

 

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