[SWIFT] 디스크 컨트롤러(SJF - Shortest Job First)

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.

풀이

SJF 알고리즘을 구현해야 한다.

SJF 알고리즘은 Shortest Job First 알고리즘으로 작업 시간이 적은 순서대로 작업을 처리한다.

작업 순서가 적은 순서대로 작업을 처리하는 이유는 소요 시간이 짧은 순서대로 진행하게 되면 평균 대기시간이 줄어들기 때문이다.

 

1. 정렬

그리하여 두 번의 정렬을 거친다.

1)

시작시간이 같다면 종료시간이 더 빠른게 앞에오게 ->  작업 시간이 더 적은게 앞에온다.

시작시간이 다르다면 종료시간이 더 빠른게 앞에오게 -> 시작시간이 더 빠른게 앞에온다.

2)

종료시간이 같다면 시작시간이 더 빠른거 -> 작업 대기 시간을 줄이기 위함이다.

종료시간이 다르다면 종료시간이 더 빠른거 -> 작업 대기 시간을 줄이고 작업 시간이 더 적은게 앞에온다.

 

2. 변수

amout는 작업들에 대하여 총 걸린 시간을 저장한다.

만약 [0, 3], [1, 6] 이라면

[0, 3]의 처리시간 3 

[0, 3]의 처리시간 이후 실행될 [1, 6] 의 처리시간 5 -> 3 + 5 = 8

[0, 3], [1, 6] 의 총 처리시간은 8, 평균 시간은 2가 된다.

 

now는 현재의 시간을 의미한다.

 

 

코드

import Foundation

func solution(_ jobs:[[Int]]) -> Int {
	//현재의 시간을 저장할 변수
    var count = 0
    
    //작업들이 처리하는데 걸린 전체 시간
    var amount = 0
    
    //정렬을 한다 시작시간이 같다면 종료시간이 더 빠른게 앞에오게 한다.
    //시작시간이 다르다면 시작시간이 더 빠른게 앞에 오게 한다.
    var sortedArray = jobs.sorted(by: { $0[0] == $1[0] ? $0[1] < $1[1] : $0[0] < $1[0] })
    
    //종료 시간이 같다면 시작 시간이 더 빠른걸 앞에오게, 다르다면 종료시간이 더 빠른게 앞에오게 한다.
    sortedArray.sort(by: { $0[1] == $1[1] ? $0[0] < $1[0] : $0[1] < $1[1] })
    
    //정렬된 배열내에 요소가 있는 동안 반복한다.
    while !sortedArray.isEmpty{
    
        //check 변수는 false로 생성되어 현재 시간에 처리할 작업이 있는지 없는지를 체크한다.
        var check = false
        
        //배열 내의 요소 개수만큼 순회한다.
        for i in 0..<sortedArray.count{
            //만약 count(현재시간)에 처리할 작업이 있다면 실행 count=3, [3, 7] 
            if count >= sortedArray[i][0]{
                //현재 시간에 작업 종료시간을 더해준다
                count += sortedArray[i][1]
                //총 작업 시간에 현재시간에 작업 시작 시간을 빼준걸 더한다.(해당 작업의 소요시간)
                amount += count - sortedArray[i][0]
                //작업이 완료된 작업을 삭제한다.
                sortedArray.remove(at: i)
                //처리한 작업이 있음을 저장한다
                check = true
                //작업처리를 완료했으므로 for문을 탈출한다.
                break
            }
        }
        //만약 check가 false라면 현재 시간에 처리할 작업이 없다는 의미이므로 현재 시간을 +1 해준다.
        if check == false{
            count += 1
        }
    }
    
    //작업들에 대하여 총 진행된 시간을 작업 개수로 나눠준다.
    return amount / jobs.count
}