[프로그래머스] 디스크 컨트롤러 (JAVA)

💽 디스크 컨트롤러

 

그저께 본 라인 코딩테스트에서 나온 문제와 흡사한 유형이다.

코테 보기 전날에 이건 내일 풀어야지 하고 넘겼는데 ..

풀고 잤어야 했어 ..

나를 매우 쳐라 ..

 

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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.

 

 

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

 

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🔑 IDEA

이러한 유형의 문제를 Job Scheduling이라 하는데,

운영체제 과목에서 CPU Scheduling Policy에 대해 배웠다면 다음 내용을 이미 알고있을 것이다. 

 

👉 Job Scheduling 문제에서 ATT(Average Turnaround Time)이 가장 작아지는 스케줄링 알고리즘은 바로 SJF(Shortest Job First)이다. (또는 알고리즘 시간에 Job Scheduling 문제는 Greedy 알고리즘으로 최적해를 찾을 수 있다는 것을 배웠을 것이다.)

 

따라서 다음 문제는, 각 시점에 실행할 수 있는 작업 중 가장 빨리 끝나는 작업을 택하면 된다. 

현재 실행할 수 있는 작업이란, 현재 시점보다 작업 요청 시점이 이른 작업을 말한다. 

(운영체제의 관점에서 생각하면, 레디큐에 들어가 있는 작업)

 

주의할 점은, 레디큐는 비어있지만 waiting queue는 비어있지 않은 경우이다.

즉, 현재 시점에서는 실행할 수 있는 작업이 없지만, 아직 수행할 작업이 남아 있는 경우이다. 

 

모든 작업을 수행해줘야 하므로 위 경우에 주의해서 코드를 작성하도록 한다. 

 

💡  나의 풀이

import java.util.*;

class Solution {
    public int solution(int[][] jobs) {
        Arrays.sort(jobs, new Comparator<int[]>() {
            
            @Override 
            public int compare(int[] arr1, int[] arr2) {
                if(arr1[0] == arr2[0])
                    return arr1[1] - arr2[1];
                return arr1[0] - arr2[0];
            }
        });
        
        return schedule(jobs);
    }
    
    public int schedule(int[][] jobs) {
        PriorityQueue<int[]> queue = new PriorityQueue<>(new Comparator<int[]>() {
            
            @Override
            public int compare(int[] arr1, int[] arr2) {
                return arr1[1] - arr2[1];
            }
        });
        
        queue.offer(jobs[0]);
        int end = jobs[0][0];
        int sum = 0;
        int idx = 1;
        
        while(!queue.isEmpty()) {
            int[] cur = queue.poll();
            end += cur[1];
            sum += end - cur[0];
            System.out.println(sum);
            
            while(idx < jobs.length && jobs[idx][0] <= end) {
                queue.offer(jobs[idx++]);
            }
            
            //ReadyQueue는 비어있으나 WaitingQueue는 비어있지 않은 경우
            if(idx < jobs.length && queue.isEmpty()) {
                end = jobs[idx][0];
                queue.offer(jobs[idx++]);
            }
        }
        
        return sum / jobs.length;
    }
}

 

 

 

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코딩테스트 연습 - 디스크 컨트롤러