
本文档详细介绍了如何使用扫线算法解决最小化完成给定任务集合所需时间的问题。每个任务都有开始时间、结束时间和完成所需的时长。目标是找到完成所有任务所需的最短时间,任务可以并行处理,且任务时间段可以是不连续的。本文将提供清晰的算法逻辑、示例代码和详细的解释,帮助读者理解和应用该方法。
给定一个任务列表,其中每个任务由 [begin, end, period] 三个元素组成,分别表示任务的开始时间、结束时间和完成任务所需的时长。我们需要找到完成所有任务所需的最小时间。
约束条件:
扫线算法是一种常用的解决时间区间问题的有效方法。其核心思想是将时间轴离散化,通过模拟时间流逝,在关键时间点(事件点)进行状态更新,从而求解问题。
对于本问题,我们可以将每个任务的开始时间和结束时间看作事件点。然后,按照时间顺序处理这些事件点。
import java.util.*;
public class MinTaskTime {
public static 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 duration = task.get(2);
events.add(new int[]{start, duration, 0}); // 0 for start
events.add(new int[]{end, duration, 1}); // 1 for end
}
// Sort events by time, end events come first if times are equal
Collections.sort(events, (a, b) -> {
if (a[0] != b[0]) {
return a[0] - b[0];
} else {
return a[2] - b[2]; // End events before start events
}
});
Stack<int[]> activeTasks = new Stack<>();
int totalTime = 0;
for (int[] event : events) {
int time = event[0];
int duration = event[1];
int type = event[2];
if (type == 0) { // Start event
activeTasks.push(new int[]{time, duration});
} else { // End event
int need = 0;
// find the corresponding start event
for(int i = 0; i < activeTasks.size(); i++){
int[] task = activeTasks.get(i);
if(task[0] == time && task[1] == duration){
need = task[1];
activeTasks.remove(i);
break;
}
}
totalTime += need;
// Subtract time from other active tasks
int subtract = need;
for (int[] task : activeTasks) {
int reduce = Math.min(subtract, task[1]);
task[1] -= reduce;
subtract -= reduce;
}
// Clean up tasks with duration 0
activeTasks.removeIf(task -> task[1] == 0);
}
}
return totalTime;
}
public static void main(String[] args) {
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 minTime = minTimeToFinishTasks(tasks);
System.out.println("Minimum time to finish all tasks: " + minTime); // Output: 4
}
}对于输入 [[1,3,2],[2,5,3],[5,6,2]]:
事件点生成:
事件点排序:
扫描处理:
最终结果为 4。
本文详细介绍了如何使用扫线算法解决最小化完成任务所需时间的问题。该算法通过将时间轴离散化,并模拟时间流逝,在关键时间点进行状态更新,从而求解问题。该方法可以有效地解决时间区间相关的问题,具有较高的实用价值。
以上就是最小化完成任务所需时间:一种扫线算法教程的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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