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문돌이 존버/프로그래밍 스터디

(프로그래머스 힙(Heap) 문제 풀이) 디스크 컨트롤러

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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

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.
import heapq
def solution(jobs):
    if len(jobs) == 1: # 작업이 하나밖에 없을 경우
        return jobs[0][1]
    
    answer, now, i = 0, 0, 0
    start = -1
    heap = []
    
    while i < len(jobs):
        for j in jobs:
            if start < j[0] <= now:
                heapq.heappush(heap, [j[1], j[0]])
        if len(heap) > 0:
            cur = heapq.heappop(heap)
            start = now # 현재까지 진행된 작업 시간
            now += cur[0] # 현재시간
            answer += now - cur[1] # cur[1]: 요청시간
            i += 1
        else: # 처리할 수 있는 작업이 없는 경우
            now += 1
    return int(answer / len(jobs))

해당 문제는 힙 자료구조를 사용하는 것이 의도한대로 푸는 문제다. 작업을 수행하는 방법은 여러 가지나 평균 작업시간이 가장 적게 걸리는 방법은 소요시간이 짧은 작업부터 진행하는 것이다. 이때 소요시간이 짧은 것부터 고려하면 아직 요청이 오지 않은 작업을 우선순위로 판단하게 될까 걱정했다. 하지만 문제의 제한사항에도 나와 있듯이 작업을 수행하고 있지 않을 때는 먼저 요청이 들어온 작업부터 처리한다고 했다.

코드에서는 이전의 작업이 마친 시간(start), 현재시간(now), 그리고 수행할 작업의 요청시간(j[0])을 고려해서 수행할 작업 리스트에 추가할지 말지를 결정했다. 작업 리스트에 작업 후보들이 들어오면 그때 start, now 변수를 업데이트하면 된다. 처리할 수 있는 작업들이 없는 경우에는 현재시간에 1초씩 더해가면서 업데이트하면 된다.

마지막으로 소수점은 무시하라고 했기 때문에 정수형으로 만들어서 답을 리턴했다.

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