[프로그래머스][LEVEL3] 디스크 컨트롤러

# 문제 원문

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

코딩테스트 연습 - 디스크 컨트롤러

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.

 

# 문제 풀이

 

js에서는 힙은 물론 우선순위 큐 자료구조를 제공해주지 않으므로 직접 짜서 해야한다. 그러긴 귀찮으니 그와 비슷한 배열을 사용하여서 문제를 풀었다. 먼저 간단하게 구현하기 위해서 실제 작업 시간을 반복으로 처리해서 구현해보았으나 역시 시간 초과 및 메모리 용량 초과 문제로 정답은 나오나 풀이가 불가능 했고, 각 task를 처리하면서 연산을 통해서 작업 시간과 응답 시간등을 구현했다. 먼저 입력 받은 jobs를 요청시간,세부적으로는 요청시간이 같으면 작업시간이 작은 순으로 정렬하고, 해당 2차원 배열의 길이 length를 구해서 저장했다.(추후 평균을 통계내기 위해서 필요하다.) 그후 current와 time을 기준으로 jobs 배열의 모든 요소를 제거하기 까지 반복을 하면서 내부적으로 queue에 각 작업 단위마다 경쟁하는 task들을 구해서 작업시간 순으로 정렬하는 방법으로 모든 task가 최적의 응답시간(요청시간 부터 작업이 끝나기 까지의 시간)을 구할 수 있도록 처리해줬다. 그렇게 어려운 문제는 아닌 것 같지만 개인적으로는 너무 쉬워보여서 단순하게 편법으로 풀려다가 삽질을 거나하게 했다. 그냥 정해진 방법으로 풀자.

 

# 솔루션 플로우

1. 입력 받은 jobs의 length를 구해준다.

2. 입력 받은 jobs를 소요시간[0]과 [1]작업시간으로 오름차순 정렬한다.(내림 차순도 상관 없다.)

3. jobs의 가장 작은 소요시간을 가진 요소를 기준으로 작업시간 time을 초기화한다.

4. 정렬된 jobs의 모든 요소가 제거될때 까지 반복을 시작한다.

5. 현재 time에 포함되는 작업들을 꺼내서 queue에 넣은 후 소요시간 기준으로 정렬하여서 하나씩 꺼낸다.

6. task 작업이 끝난후 작업의 응답시간과 실제 소요시간 time을 갱신해준다.

7. 모든 작업이 끝난후 모든 task의 응답시간 합을 task수로 나눈후 소수점 아래를 버린 result를 구한다.

8. 구해진 result를 반환한다.

1. 반복문과 큐를 활용한 풀이

function solution(jobs) {
    let result = 0;
    const length = jobs.length;
    jobs.sort((a, b) => { // task 정렬 요청 시간, 작업시간
        if (a[0] < b[0]) {
            return -1;
        } else if (a[0] === b[0]) {
            return a[1] < b[1] ?
                -1 :
                1;
        }
        return 1;
    });

    const queue = [];
    let time = jobs[0][0];
    while (jobs.length > 0) { // jobs을 모두 비울때 까지 반복
        queue.push(jobs.shift());
        
        while (queue.length > 0) {// queue를 모두 비울때까지 반복
            while (jobs.length > 0 && time >= jobs[0][0]) { // 경쟁 task 필터링
                queue.push(jobs.shift());
            }
            queue.sort((a, b) => a[1] - b[1]); // task 정렬 소요시간

            const [start, end] = queue.shift();
            if (time >= start) { // task 응답시간 및 총 소요시간 계산
                time === start ?
                    result += end :
                    result += time - start + end;
                time += end;
            } else {
                result += end;
                time = start + end;
            }
        }
    }

    return parseInt(result / length); // 평균 응답 시간 계산
}