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最小处理时间

你有 n 颗处理器,每颗处理器都有 4 个核心。现有 n * 4 个待执行任务,每个核心只执行 一次 任务。 给你一个下标从 0 开始的整数数组 processorTime ,表示每颗处理器最早空闲时间。另给你一个下标从 0 开始的整数数组 tasks ,表示执行每个任务所需的时间。返回所有任务都执…

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中等 · 贪心·invariant

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答案摘要

要使得处理完所有任务的时间最小,那么越早处于空闲状态的处理器应该处理耗时最长的 个任务。 因此,我们对处理器的空闲时间和任务的耗时分别进行排序,然后依次将耗时最长的 个任务分配给空闲时间最早的处理器,计算最大的结束时间即可。

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题目描述

你有 n 颗处理器,每颗处理器都有 4 个核心。现有 n * 4 个待执行任务,每个核心只执行 一次 任务。

给你一个下标从 0 开始的整数数组 processorTime ,表示每颗处理器最早空闲时间。另给你一个下标从 0 开始的整数数组 tasks ,表示执行每个任务所需的时间。返回所有任务都执行完毕需要的 最小时间

注意:每个核心独立执行任务。

 

示例 1:

输入:processorTime = [8,10], tasks = [2,2,3,1,8,7,4,5]
输出:16
解释:
最优的方案是将下标为 4, 5, 6, 7 的任务分配给第一颗处理器(最早空闲时间 time = 8),下标为 0, 1, 2, 3 的任务分配给第二颗处理器(最早空闲时间 time = 10)。 
第一颗处理器执行完所有任务需要花费的时间 = max(8 + 8, 8 + 7, 8 + 4, 8 + 5) = 16 。
第二颗处理器执行完所有任务需要花费的时间 = max(10 + 2, 10 + 2, 10 + 3, 10 + 1) = 13 。
因此,可以证明执行完所有任务需要花费的最小时间是 16 。

示例 2:

输入:processorTime = [10,20], tasks = [2,3,1,2,5,8,4,3]
输出:23
解释:
最优的方案是将下标为 1, 4, 5, 6 的任务分配给第一颗处理器(最早空闲时间 time = 10),下标为 0, 2, 3, 7 的任务分配给第二颗处理器(最早空闲时间 time = 20)。 
第一颗处理器执行完所有任务需要花费的时间 = max(10 + 3, 10 + 5, 10 + 8, 10 + 4) = 18 。 
第二颗处理器执行完所有任务需要花费的时间 = max(20 + 2, 20 + 1, 20 + 2, 20 + 3) = 23 。 
因此,可以证明执行完所有任务需要花费的最小时间是 23 。

 

提示:

  • 1 <= n == processorTime.length <= 25000
  • 1 <= tasks.length <= 105
  • 0 <= processorTime[i] <= 109
  • 1 <= tasks[i] <= 109
  • tasks.length == 4 * n
lightbulb

解题思路

方法一:贪心 + 排序

要使得处理完所有任务的时间最小,那么越早处于空闲状态的处理器应该处理耗时最长的 44 个任务。

因此,我们对处理器的空闲时间和任务的耗时分别进行排序,然后依次将耗时最长的 44 个任务分配给空闲时间最早的处理器,计算最大的结束时间即可。

时间复杂度 O(n×logn)O(n \times \log n),空间复杂度 O(logn)O(\log n)。其中 nn 为任务的数量。

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class Solution:
    def minProcessingTime(self, processorTime: List[int], tasks: List[int]) -> int:
        processorTime.sort()
        tasks.sort()
        ans = 0
        i = len(tasks) - 1
        for t in processorTime:
            ans = max(ans, t + tasks[i])
            i -= 4
        return ans
speed

复杂度分析

指标
时间Depends on the final approach
空间Depends on the final approach
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Do you recognize that this is a greedy choice plus invariant validation problem?

  • question_mark

    Can you explain why sorting tasks descending and processors ascending ensures minimal maximum time?

  • question_mark

    How do you handle the fixed block size of 4 tasks per processor in your schedule?

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Failing to sort tasks in descending order can result in suboptimal schedules with higher maximum completion time.

  • error

    Ignoring the processor's initial availability can cause incorrect calculations of finish times.

  • error

    Not respecting the 4-task per processor limit can produce invalid assignments.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Allow processors with different core counts, requiring dynamic block sizes for assignments.

  • arrow_right_alt

    Introduce task dependencies that prevent certain tasks from running simultaneously on the same processor.

  • arrow_right_alt

    Minimize total idle time instead of maximum finish time, shifting the greedy pattern slightly.

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常见问题

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最小处理时间题解:贪心·invariant | LeetCode #2895 中等