프로그래머스 프로세스 (Level 2 Java)

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42587?language=java

프로그래머스

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문제

문제 설명

운영체제의 역할 중 하나는 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리하는 것입니다. 이 문제에서는 운영체제가 다음 규칙에 따라 프로세스를 관리할 경우 특정 프로세스가 몇 번째로 실행되는지 알아내면 됩니다.

1. 실행 대기 큐(Queue)에서 대기중인 프로세스 하나를 꺼냅니다.
2. 큐에 대기중인 프로세스 중 우선순위가 더 높은 프로세스가 있다면 방금 꺼낸 프로세스를 다시 큐에 넣습니다.
3. 만약 그런 프로세스가 없다면 방금 꺼낸 프로세스를 실행합니다.
  3.1 한 번 실행한 프로세스는 다시 큐에 넣지 않고 그대로 종료됩니다.

예를 들어 프로세스 4개 [A, B, C, D]가 순서대로 실행 대기 큐에 들어있고, 우선순위가 [2, 1, 3, 2]라면 [C, D, A, B] 순으로 실행하게 됩니다.

현재 실행 대기 큐(Queue)에 있는 프로세스의 중요도가 순서대로 담긴 배열 priorities와, 몇 번째로 실행되는지 알고싶은 프로세스의 위치를 알려주는 location이 매개변수로 주어질 때, 해당 프로세스가 몇 번째로 실행되는지 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

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제한사항

• priorities의 길이는 1 이상 100 이하입니다.
  • priorities의 원소는 1 이상 9 이하의 정수입니다.
  • priorities의 원소는 우선순위를 나타내며 숫자가 클 수록 우선순위가 높습니다.
• location은 0 이상 (대기 큐에 있는 프로세스 수 - 1) 이하의 값을 가집니다.
  • priorities의 가장 앞에 있으면 0, 두 번째에 있으면 1 … 과 같이 표현합니다.

입출력 예 설명

입출력 예

priorities	location	return
[2, 1, 3, 2]	2	1
[1, 1, 9, 1, 1, 1]	0	5

예제 #1

문제에 나온 예와 같습니다.

예제 #2

6개의 프로세스 [A, B, C, D, E, F]가 대기 큐에 있고 중요도가 [1, 1, 9, 1, 1, 1] 이므로 [C, D, E, F, A, B] 순으로 실행됩니다. 따라서 A는 5번째로 실행됩니다.

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문제 해결을 과정

이 문제는 Queue와 PriorityQueue 두 가지 자료구조를 조합하면 쉽게 풀 수 있습니다.

1. 데이터 구조화: 프로세스의 '우선순위'와 '원래 위치(index)'를 기억해야 하므로 Program이라는 static 클래스를 만들어 관리합니다.
2. 두 개의 큐 활용:
   • 일반 Queue: 프로세스들이 줄을 서 있는 대기열
   • PriorityQueue: 현재 대기열 중 가장 우선순위가 높은 프로세스를 확인하기 위함
   • 이때 자바의 우선순위 큐는 최소힙 이므로 -1을 곱하여 넣고, 뺄때 -1을 곱하면 쉽게 최대 힙 방식을 구현할 수 있습니다.

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소스코드

import java.util.*;

class Solution {
    static class Program {
        int pri;
        int idx;
        
        public Program(int pri, int idx) {
            this.pri = pri;
            this.idx = idx;
        }
    }
        
    public int solution(int[] priorities, int location) {
        int answer = 0;
        Queue<Program> q = new LinkedList<>();
        PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
        
        for(int i = 0; i < priorities.length; i++) {
            q.offer(new Program(priorities[i], i));
            pq.offer(-1 * priorities[i]);
        }
        
        while(!q.isEmpty()) {
            Program program = q.poll();
            int temp = -1 * pq.poll();
            if (program.pri == temp) {
                answer += 1;
                if(program.idx == location) {
                    break;
                }
            } else {
                q.offer(program);
                pq.offer(-1 * temp);
            }
        }
        return answer;
    }
}