
本文详细介绍了如何使用扫描线算法解决“求解完成任务的最短时间”问题。该问题涉及在给定的时间范围内完成多个任务,每个任务都有起始时间、结束时间和所需完成时间。本文将深入探讨算法逻辑,并通过Java代码示例展示如何有效地计算完成所有任务所需的最小时间。
给定一个任务数组 tasks,其中每个任务表示为 [begin, end, period],分别表示任务的起始时间、结束时间和所需完成时间。任务必须在 begin 和 end 之间完成,且 period 表示完成任务所需的总时间。允许并行处理多个任务,目标是找到完成所有任务所需的最小时间。
解决此问题的有效方法是使用扫描线算法。该算法的核心思想是将任务的起始和结束时间点视为事件,然后按时间顺序扫描这些事件。
import java.util.*;
class Solution {
public int minTimeToFinishTasks(List<List<Integer>> tasks) {
List<int[]> events = new ArrayList<>();
for (List<Integer> task : tasks) {
int start = task.get(0);
int end = task.get(1);
int period = task.get(2);
events.add(new int[]{start, period, 0, end}); // 0 for start
events.add(new int[]{end, period, 1, start}); // 1 for end
}
// Sort events by time, if time is same, process end events first
Collections.sort(events, (a, b) -> {
if (a[0] != b[0]) {
return a[0] - b[0];
} else {
return a[2] - b[2]; // End events first if time is same
}
});
int res = 0;
List<int[]> activeTasks = new ArrayList<>(); // Use a list as stack
for (int[] event : events) {
int time = event[0];
int period = event[1];
int type = event[2];
int startTime = event[3];
if (type == 0) { // Start event
activeTasks.add(new int[]{startTime, period});
} else { // End event
// Find the corresponding start event
int timeLeft = 0;
for (int i = 0; i < activeTasks.size(); i++) {
if (activeTasks.get(i)[0] == startTime) {
timeLeft = activeTasks.get(i)[1];
activeTasks.remove(i);
break;
}
}
res += timeLeft;
// Subtract time from other active tasks
int subtract = timeLeft;
for (int i = 0; i < activeTasks.size(); i++) {
int currentPeriod = activeTasks.get(i)[1];
int deduction = Math.min(subtract, currentPeriod);
activeTasks.get(i)[1] -= deduction;
subtract -= deduction;
}
// Remove tasks with period <= 0 from stack after subtraction
activeTasks.removeIf(task -> task[1] <= 0);
}
}
return res;
}
public static void main(String[] args) {
Solution solution = new Solution();
List<List<Integer>> tasks = new ArrayList<>();
tasks.add(Arrays.asList(1, 3, 2));
tasks.add(Arrays.asList(2, 5, 3));
tasks.add(Arrays.asList(5, 6, 2));
int result = solution.minTimeToFinishTasks(tasks);
System.out.println("Minimum time to finish tasks: " + result); // Output: 4
}
}扫描线算法是一种解决此类时间调度问题的有效方法。通过将任务拆分为事件并按时间顺序处理,可以有效地计算完成所有任务所需的最小时间。该算法的时间复杂度主要取决于事件排序的时间复杂度,通常为 O(n log n),其中 n 是任务的数量。该方法思路清晰,代码实现相对简洁,易于理解和维护。
以上就是求解完成任务的最短时间:一种基于扫描线的算法教程的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
每个人都需要一台速度更快、更稳定的 PC。随着时间的推移,垃圾文件、旧注册表数据和不必要的后台进程会占用资源并降低性能。幸运的是,许多工具可以让 Windows 保持平稳运行。
Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号