【洛谷】【堆+模拟】P2278 操作系统

from HNOI2003

【题目描述：】

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。

【输入格式：】

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。

【输出格式：】

按照进程结束的时间输出每个进程的进程号和结束时间。

输入样例#1： 
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 
输出样例#1： 
1 6
3 19
5 30
6 32
8 34
4 35
7 40
2 42

【算法分析：】

对于一个新加入的进程a，将它与正在进行的进程b比较

1. 如果现在的时间加上完成b所要花费的时间比a到达的时间早，先完成b再处理a并输出b
2. 如果a到达的时候b还在运行，且a的优先级大于b的优先级，立刻停止b的运行，并开始运行a

　　　　这时b已经运行了一段时间，所以进程b花费的时间会减少

开一个以优先级为第一关键字、到达时间为第二关键字的大根堆（类型为结构体类型：Process）

将每一个被强制退出的进程（例如2.情况下的b）push到这个堆里，并且每一次都取出堆顶元素与新来的进程a比较

重复上面的过程直至没有新来的进程.

这时堆里的元素已经按照规则排好序，再每次取出堆顶元素输出即可

【代码：】

//[HNOI2003]操作系统
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<queue>
using namespace std;

const int MAXN = 300000 + 1;

struct Process {
    int num, arrive, cost, value;
    bool operator < (const Process &o) const {
        if(value != o.value) return value < o.value;
        return arrive > o.arrive;
    }
}a[MAXN];

int time;
priority_queue<Process> q;

int main() {
    int x = 1;
    while(scanf("%d%d%d%d", &a[x].num, &a[x].arrive, &a[x].cost, &a[x].value) == 4) {
        ++x;
    }
    x--;
    for(int i = 1; i <= x; i++) {
        while(!q.empty()) {
            Process ext = q.top();
            q.pop();
            if(time + ext.cost <= a[i].arrive) {
                time += ext.cost;
                printf("%d %d
", ext.num, time);
            }
            else {
                ext.cost -= (a[i].arrive - time);
                time = a[i].arrive;
                q.push(ext);
                break;
            }
        }
        q.push(a[i]);
        time = a[i].arrive;
    }
    while(!q.empty()) {
        Process ext = q.top();
        q.pop();
        time += ext.cost;
        printf("%d %d
", ext.num, time);
    }
}