题目描述
某工程师为了解决服务器负载过高的问题,决定使用多个服务器来分担请求消息。
现给定 k 台服务器(编号从 1 到 k),以及一批请求消息的信息,格式为到达时刻 负载大小,消息说明:
每个时刻最多只有一条消息到达;
负载大小表示服务器处理该消息所需时长。
请计算在负载分担规则下,哪些服务器处理的负载最高(服务器处理的负载为所处理的所有消息的负载累加和),并以升序返回这些服务器的编号。
负载分担规则:
按顺序循环分配服务器,如:有3台服务器且都空闲,分配的方式为 1->2->3->1... ;
如果某台服务器繁忙,则跳过该服务器;
如果一条消息到达时所有服务器繁忙,则丢弃这条消息。
解答要求
时间限制:1000ms, 内存限制:512MB
输入
第一行为服务器的个数 k,k 的范围 [1, 50000]
第二行为请求消息个数 n,n 的范围 [1, 50000]
随后的 n 行为各条消息的到达时刻和负载大小(注意并非按到达时刻升序给出)。
消息到达时刻的范围 [1, 10^9],负载大小的范围 [1, 10^9]
输出
处理负载最多的服务器编号,注意按升序输出。
样例
输入样例 1
java
3
7
1 15
2 10
12 10
5 10
6 10
30 15
32 10
输出样例 1
java
1 3
提示样例 1
根据输入信息,经过分析可得以下表:
到达时刻 | 消息负载 | 完成时刻(不包含) | 分配服务器号 |
---|---|---|---|
1 | 15 | 16 | 1 |
2 | 10 | 12 | 2 |
5 | 10 | 15 | 3 |
6 | 10 | 16 | 丢弃 |
12 | 10 | 22 | 2 |
30 | 15 | 45 | 3 |
32 | 10 | 42 | 1 |
根据上表分析,1和3号服务器处理的负载都为25,按照升序排列,输出的结果为:1 3
Java算法源码
java
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class Main {
// 待实现函数,在此函数中填入答题代码
static int[] findHighestLoadServers(int serverNum, Message[] messages) {
boolean[] isBusy = new boolean[serverNum]; // 下标为server编号-1,值为是否忙碌
int[] serverLoad = new int[serverNum]; // 下标为server编号-1,值为总Load
Message[] processingMsg = new Message[serverNum]; // 下标为server编号-1,值为目前仍在处理的 message信息
// 首先将消息按时间排序
Arrays.sort(messages, Comparator.comparingInt(o -> o.time));
int lastProcessIdx = -1; // 上次分配执行的服务器,从-1开始
// 依次处理 messages
for (Message message : messages) {
// 首先更新时间
updateTime(message.time, isBusy, processingMsg, serverNum);
// 从 lastProcessIdx 下一个位置开始,循环找到第一个空闲的server
// 按顺序循环分配服务器:i最大值可为 2 * serverNum,使用 i % serverNum 得到对应循环的下标
for (int i = lastProcessIdx + 1; i < 2 * serverNum; i++) {
// 不忙,说明找到空闲的Server
if (!isBusy[i % serverNum]) {
processingMsg[i % serverNum] = message; // message添加到processingMsg
serverLoad[i % serverNum] += message.load; // 计算该server的总负载值
isBusy[i % serverNum] = true; // 标记该server为忙碌
lastProcessIdx = i % serverNum; // 记录下 lastProcessIdx 以下次循环使用
break;
}
}
}
// 统计结果
List<int[]> idLoadArrList = new ArrayList<>(); // [serverId, serverLoad]
for (int i = 0; i < serverNum; i++) {
idLoadArrList.add(new int[] {i + 1, serverLoad[i]});
}
idLoadArrList.sort((o1, o2) -> o1[1] != o2[1] ? o2[1] - o1[1] : o1[0] - o2[0]); // 按serverLoad降序,serverId升序
// 生成答案
List<Integer> ansList = new ArrayList<>();
ansList.add(idLoadArrList.get(0)[0]);
int maxLoad = idLoadArrList.get(0)[1];
int i = 1;
// 将与最大值相等的serverId加入结果集
while (i < idLoadArrList.size() && idLoadArrList.get(i)[1] == maxLoad) {
ansList.add(idLoadArrList.get(i)[0]);
i++;
}
return ansList.stream().mapToInt(Integer::valueOf).toArray();
}
private static void updateTime(int time, boolean[] isBusy, Message[] processingMsg, int serverNum) {
for (int i = 0; i < serverNum; i++) {
// 空闲的不处理
if (!isBusy[i]) {
continue;
}
// 忙碌的检查是否处理完了
Message message = processingMsg[i];
if (message.time + message.load <= time) {
isBusy[i] = false;
processingMsg[i] = null;
}
}
}
static class Message {
int time;
int load;
};
public static void main(String[] args) {
Scanner cin = new Scanner(System.in, StandardCharsets.UTF_8.name());
int serverNum = cin.nextInt();
int messageNum = cin.nextInt();
Message[] messages = new Message[messageNum];
for (int i = 0; i < messages.length; i++) {
Message message = new Message();
message.time = cin.nextInt();
message.load = cin.nextInt();
messages[i] = message;
}
cin.close();
int[] highestLoadServers = findHighestLoadServers(serverNum, messages);
String[] strResult = Arrays.stream(highestLoadServers).mapToObj(String::valueOf).toArray(String[]::new);
System.out.println(String.join(" ", strResult));
}
}