第十二届蓝桥杯省赛第二场 C++ B组 - 负载均衡

本文涉及的产品
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
EMR Serverless StarRocks,5000CU*H 48000GB*H
网络型负载均衡 NLB,每月750个小时 15LCU
简介: 第十二届蓝桥杯省赛第二场 C++ B组 - 负载均衡

问题描述


有 n 台计算机,第 i 台计算机的运算能力为 vi。


有一系列的任务被指派到各个计算机上,第 i 个任务在 ai 时刻分配,指定计算机编号为 bi,耗时为 ci 且算力消耗为 di。


如果此任务成功分配,将立刻开始运行,期间持续占用 bi 号计算机 di 的算力,持续 ci 秒。


对于每次任务分配,如果计算机剩余的运算能力不足则输出 −1,并取消这次分配,否则输出分配完这个任务后这台计算机的剩余运算能力。


输入格式

输入的第一行包含两个整数 n,m,分别表示计算机数目和要分配的任务数。


第二行包含 n 个整数 v1,v2,⋅⋅⋅vn,分别表示每个计算机的运算能力。


接下来 m 行每行 44 个整数 ai,bi,ci,di,意义如上所述。数据保证 ai 严格递增,即 ai<ai+1。


输出格式

输出 m 行,每行包含一个数,对应每次任务分配的结果。

数据范围

对于 20% 的评测用例,n,m≤200。

对于 40% 的评测用例,n,m≤2000。

对于所有评测用例,1≤n,m≤200000,1≤ai,ci,di,vi≤109,1≤bi≤n。


输入样例:

2 6
5 5
1 1 5 3
2 2 2 6
3 1 2 3
4 1 6 1
5 1 3 3
6 1 3 4


输出样例:

2
-1
-1
1
-1
0

样例解释

时刻 1,第 1 个任务被分配到第 1 台计算机,耗时为 5,这个任务时刻 6 会结束,占用计算机 1 的算力 3。


时刻 2,第 2 个任务需要的算力不足,所以分配失败了。


时刻 3,第 1 个计算机仍然正在计算第 1 个任务,剩余算力不足 3,所以失败。


时刻 4,第 1 个计算机仍然正在计算第 1 个任务,但剩余算力足够,分配后剩余算力 1。


时刻 5,第 1 个计算机仍然正在计算第 1,4 个任务,剩余算力不足 4,失败。


时刻 6,第 1 个计算机仍然正在计算第 4 个任务,剩余算力足够,且恰好用完。


思路

这道题如果我们用暴力同样只能得一部分分数,所以我们可以用优先队列来模拟,将时间复杂度降低。

//优先队列
priority_queue<int,vector<int>,less<int>> maxHeap;    //大顶堆(默认)
priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> minHeap; //小顶堆

这里我们要用到的是最小堆,在 C++ 中可以直接调用上面函数即可,我们的目的是将结束时刻最靠前的任务放在堆顶,方便我们处理。这样做的原因是什么,我们只看一个计算机的处理过程你就明白了:

15c43f30789c4bc19fbdf74c23ce2f9e.png

我们只在该计算机任务开始时,处理该时刻以前已经完成的任务,只用将结束时刻小于当前时刻的任务删除并释放算力即可,也就是将堆顶任务的结束时刻与当前时刻进行比较,然后再去判断当前时刻任务是否满足要求,这样就不用去枚举所有时刻从而降低时间复杂度了。


代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define x first
#define y second
typedef pair<int, int> PII; //{结束时刻,消耗算力}
const int N = 200010;
int s[N], n, m;
//我们用优先队列来保存所有计算机的任务,用下标即计算机id就可以找到对应任务了
//最小堆优先队列会将结束时刻最靠前的任务放在最顶端
priority_queue<PII, vector<PII>, greater<PII>> q[N]; //最小堆
int main() {
  cin >> n >> m;
  //输入每个计算机的运算能力
  for (int i = 1; i <= n; i++)
    scanf("%d", &s[i]);
  //处理每一个任务
  while (m--) {
    int a, b, c, d;
    scanf("%d%d%d%d", &a, &b, &c, &d);
    //释放当前时刻前已经完成的任务的算力
    while (!q[b].empty() && q[b].top().x <= a) {
      s[b] += q[b].top().y;
      q[b].pop();
    }
    //如果当前剩余算力小于所需算力,则输出-1
    if (s[b] < d)
      puts("-1");
    //否则,减去所需算力并加入优先队列中
    else {
      s[b] -= d;
      q[b].push({a + c, d});
      printf("%d\n", s[b]);
    }
  }
  return 0;
}


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本场景通过使用阿里云负载均衡 SLB 以及对负载均衡 SLB 后端服务器 ECS 的权重进行修改,快速解决服务器响应速度慢的问题
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