프로그래머스 | 디스크 컨트롤러

출처

🌐 코딩테스트 연습 - 디스크 컨트롤러 | 프로그래머스 스쿨

문제

문제 설명

하드디스크는 한 번에 하나의 작업만 수행할 수 있습니다. 디스크 컨트롤러를 구현하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 이 문제에서는 우선순위 디스크 컨트롤러라는 가상의 장치를 이용한다고 가정합니다. 우선순위 디스크 컨트롤러는 다음과 같이 동작합니다.

1. 어떤 작업 요청이 들어왔을 때 작업의 번호, 작업의 요청 시각, 작업의 소요 시간을 저장해 두는 대기 큐가 있습니다. 처음에 이 큐는 비어있습니다.
2. 디스크 컨트롤러는 하드디스크가 작업을 하고 있지 않고 대기 큐가 비어있지 않다면 가장 우선순위가 높은 작업을 대기 큐에서 꺼내서 하드디스크에 그 작업을 시킵니다. 이때, 작업의 소요시간이 짧은 것, 작업의 요청 시각이 빠른 것, 작업의 번호가 작은 것 순으로 우선순위가 높습니다.
3. 하드디스크는 작업을 한 번 시작하면 작업을 마칠 때까지 그 작업만 수행합니다.
4. 하드디스크가 어떤 작업을 마치는 시점과 다른 작업 요청이 들어오는 시점이 겹친다면 하드디스크가 작업을 마치자마자 디스크 컨트롤러는 요청이 들어온 작업을 대기 큐에 저장한 뒤 우선순위가 높은 작업을 대기 큐에서 꺼내서 하드디스크에 그 작업을 시킵니다. 또, 하드디스크가 어떤 작업을 마치는 시점에 다른 작업이 들어오지 않더라도 그 작업을 마치자마자 또 다른 작업을 시작할 수 있습니다. 이 과정에서 걸리는 시간은 없다고 가정합니다.

예를 들어

• `0ms 시점에 3ms가 소요되는 0번 작업 요청
• 1ms 시점에 9ms가 소요되는 1번 작업 요청
• 3ms 시점에 5ms가 소요되는 2번 작업 요청`

와 같은 요청이 들어왔습니다. 이를 그림으로 표현하면 다음과 같습니다.

이 요청을 우선순위 디스크 컨트롤러가 처리하는 과정은 다음 표와 같습니다.

시점 하드디스크 대기 큐 디스크 컨트롤러

0ms		[]
0ms		[[0번, 0ms, 3ms]]	0번 작업 요청을 대기 큐에 저장
0ms	0번 작업 시작	[]	대기 큐에서 우선순위가 높은 0번 작업을 꺼내서 작업을 시킴
1ms	0번 작업 중	[[1번, 1ms, 9ms]]	1번 작업 요청을 대기 큐에 저장
3ms	0번 작업 완료	[[1번, 1ms, 9ms]]
3ms		[[1번, 1ms, 9ms], [2번, 3ms, 5ms]]	2번 작업 요청을 대기 큐에 저장
3ms	2번 작업 시작	[[1번, 1ms, 9ms]]	대기 큐에서 우선순위가 높은 2번 작업을 꺼내서 작업을 시킴
8ms	2번 작업 완료	[[1번, 1ms, 9ms]]
8ms	1번 작업 시작	[]	대기 큐에서 우선순위가 높은 1번 작업을 꺼내서 작업을 시킴
17ms	1번 작업 완료	[]

모든 요청 작업을 마쳤을 때 각 작업에 대한 **반환 시간(turnaround time)**은 작업 요청부터 종료까지 걸린 시간으로 정의합니다. 위의 우선순위 디스크 컨트롤러가 처리한 각 작업의 반환 시간은 다음 그림, 표와 같습니다.

작업 번호 요청 시각 작업 종료 시각 반환 시간

0번	0ms	3ms	3ms(= 3ms - 0ms)
1번	1ms	17ms	16ms(= 17ms - 1ms)
2번	3ms	8ms	5ms(= 8ms - 3ms)

우선순위 디스크 컨트롤러에서 모든 요청 작업의 반환 시간의 평균은 8ms(= (3ms + 16ms + 5ms) / 3)가 됩니다.

각 작업에 대해 [작업이 요청되는 시점, 작업의 소요시간]을 담은 2차원 정수 배열 jobs가 매개변수로 주어질 때, 우선순위 디스크 컨트롤러가 이 작업을 처리했을 때 모든 요청 작업의 반환 시간의 평균의 정수부분을 return 하는 solution 함수를 작성해 주세요.

제한사항

• 1 ≤ jobs의 길이 ≤ 500
• jobs[i]는 i번 작업에 대한 정보이고 [s, l] 형태입니다.
  • s는 작업이 요청되는 시점이며 0 ≤ s ≤ 1,000입니다.
  • l은 작업의 소요시간이며 1 ≤ l ≤ 1,000입니다. 

입출력 예시

풀이

1차 풀이

#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#include <algorithm>
using namespace std;

int solution(vector<vector<int>> jobs) 
{
    queue<vector<int>> jobsQ;
    
    for (int i = 0; i < jobs.size(); i++)
    {
        jobs[i].push_back(i);
    }

    sort(jobs.begin(), jobs.end());

    for (int i = 0; i < jobs.size(); i++)
    {
        jobsQ.push(jobs[i]);
    }

    int total = 0;
    int second = 0;
    priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, greater<vector<int>>> waitsQ;

    vector<int> currentJob;
    while (!jobsQ.empty() || !waitsQ.empty() || !currentJob.empty())
    {
        while (!jobsQ.empty() && jobsQ.front()[0] == second)
        {
            waitsQ.push({jobsQ.front()[1], jobsQ.front()[0], jobsQ.front()[2] });
            jobsQ.pop();
        }

        if (!currentJob.empty())
        {
            if (currentJob[0] <= 0)
            {
                total += (second - currentJob[1]);
                currentJob.clear();
            }
            else
            {
                currentJob[0] -= 1;
            }
        }

        if (currentJob.empty() && !waitsQ.empty())
        {
            currentJob = waitsQ.top();
            waitsQ.pop();
            currentJob[0] -= 1;
        }

        second++;
    }
    
    return total / jobs.size();
}