算法之多机调度问题
阅读原文时间:2021年04月20日阅读:1

1.问题描述:设有n个独立的作业{1,2,…,n},由m台相同的机器进行加工处理。作业i所需处理时间为ti,任何作业可以在任何一台机器上加工处理,但未完工前不允许中断处理,任何作业不可以拆分成更小的子作业。要求给出一种作业调度方案,使所给的n个作业在尽可能短的时间内由m台机器加工处理完成。

2.问题分析:该问题是NP完全问题,使用贪心选择策略可以得到较好的近似算法,贪心选择策略:最长处理时间作业优先。

    当n<=m时,只要将机器i的[0,ti]时间区间分配作业i即可,即每个作业都单独占用一台机器,所需时间为最长作业的时间;

    当n>m时,首先将n个作业按照处理时间从大到小进行排序,然后依次分配给空闲的机器;

#include <iostream>
using namespace std;

//从大到小排序
void Sort(int a[],int n)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        for(int j=i+1;j<n;j++)
        {
            if(a[i]<a[j])
            {
                int t=a[i];
                a[i]=a[j];
                a[j]=t;
            }
        }
    }
}
//找到当前空闲的机器
int FindIndexOfMin(int b[],int m)
{
    int t=0,minc=b[0];
    for(int i=1;i<m;i++)
    {
        if(minc>b[i])
        {
            t=i;
            minc=b[i];
        }
    }
    return t;
}

void Greedy(int a[],int b[],int n,int m)
{
    if(n<=m)
    {
        cout<<"为每个作业分配一台机器."<<endl;
        return;
    }
    Sort(a,n);//把作业按照处理时间从大到小排序
    int i=0,j=0;
    while(j<n)
    {
        if(i<m)//先按序分配给机器
        {
            b[i]=a[j];
            i++;j++;
        }
        else//每次找到空闲的机器分配作业
        {
            int index=FindIndexOfMin(b,m);
            b[index]+=a[j];
            j++;
        }
    }
}

int main()
{
    int a[]={2,14,4,16,6,5,3},
        b[]={0,0,0};
    Greedy(a,b,7,3);
    for(int i=0;i<3;i++)
        cout<<b[i]<<" ";
}

时间复杂度:O(nm);