BZOJ1216 操作系统 [优先队列]

Description#

写一个程序来模拟操作系统的进程调度。假设该系统只有一个CPU，每一个进程的到达时间，执行时间和运行优先级都是已知的。其中运行优先级用自然数表示，数字越大，则优先级越高。

如果一个进程到达的时候CPU是空闲的，则它会一直占用CPU直到该进程结束。除非在这个过程中，有一个比它优先级高的进程要运行。在这种情况下，这个新的（优先级更高的）进程会占用CPU，而老的只有等待。

如果一个进程到达时，CPU正在处理一个比它优先级高或优先级相同的进程，则这个（新到达的）进程必须等待。

一旦CPU空闲，如果此时有进程在等待，则选择优先级最高的先运行。如果有多个优先级最高的进程，则选择到达时间最早的。

Input#

输入包含若干行，每一行有四个自然数（均不超过10^8），分别是进程号，到达时间，执行时间和优先级。不同进程有不同的编号，不会有两个相同优先级的进程同时到达。输入数据已经按到达时间从小到大排序。输入数据保证在任何时候，等待队列中的进程不超过15000个。

Output#

按照进程结束的时间输出每个进程的进程号和结束时间。

Example

Input :
1 1 5 3
2 10 5 1
3 12 7 2
4 20 2 3
5 21 9 4
6 22 2 4
7 23 5 2
8 24 2 4

Output :
1 6
3 19
5 30
6 32
8 34
4 35
7 40
2 42

思路#

本题思路比较明确，根据题目中有关“优先级”的操作不难想出本题主要使用优先队列。因此，我们使用优先队列依据题意进行模拟。

模拟过程中我们需要注意一些细节：
1.每当一个进程到达时，有可能打断正在进行的进程。因此我的方法时，每当新进程到达时，立即打断当前进程，运行优先级最高的进程（要么新进程，要么当前进程)。
2.整个过程完成之前CPU不会空闲，一旦一个进程完成，随即进行下一个进程。 所以只要时间有剩余，进程就不会被打断。
3.当不再有进程到达后，不会被打断，直接按照优先级模拟。

代码#

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <ext/pb_ds/priority_queue.hpp>
using namespace std;
struct task{  //任务进程
	int num,tim,rank;
	task (int a, int c, int d) {
		num=a,tim=c,rank=d;
	}
};
int a,b,c,d,now;
bool operator < (task x, task y) { //维护大根堆
    if(x.rank!=y.rank) return x.rank<y.rank;
    return x.num>y.num;    
}
__gnu_pbds::priority_queue <task> q; //建立优先队列 

int main()
{
	while(scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d)!=EOF){
		while(!q.empty()){
			task top=q.top(); //还有时间剩余，进行下一个进程
			q.pop();
			if(now+top.tim<=b){ //如果有剩余时间（不被打断），正常出队
				now+=top.tim;
				printf("%d %d\n",top.tim,now);
			}
			else{ //如果剩余时间不够（被打断），剩余进程入队
				top.tim-=(b-now); //减去已经完成的进度
				q.push(top);
				break;  //没事剩余时间，跳出循环
			}
		}
		q.push(task(a,c,d)); //将进程入队
		now=b; //更新当前时间
	}
	while(!q.empty()){ //不再有进程到达
		task top=q.top();
		q.pop();
		now+=top.tim; //更新当前时间
		printf("%d %d\n",top.tim, now);
	} 
	return 0;
}