백준 1700번: 멀티탭 스케줄링 (JAVA)

https://www.acmicpc.net/problem/1700

1700번: 멀티탭 스케줄링

문제

기숙사에서 살고 있는 준규는 한 개의 멀티탭을 이용하고 있다. 준규는 키보드, 헤어드라이기, 핸드폰 충전기, 디지털 카메라 충전기 등 여러 개의 전기용품을 사용하면서 어쩔 수 없이 각종 전기용품의 플러그를 뺐다 꽂았다 하는 불편함을 겪고 있다. 그래서 준규는 자신의 생활 패턴을 분석하여, 자기가 사용하고 있는 전기용품의 사용순서를 알아내었고, 이를 기반으로 플러그를 빼는 횟수를 최소화하는 방법을 고안하여 보다 쾌적한 생활환경을 만들려고 한다.

예를 들어 3 구(구멍이 세 개 달린) 멀티탭을 쓸 때, 전기용품의 사용 순서가 아래와 같이 주어진다면, 

1. 키보드
2. 헤어드라이기
3. 핸드폰 충전기
4. 디지털 카메라 충전기
5. 키보드
6. 헤어드라이기

키보드, 헤어드라이기, 핸드폰 충전기의 플러그를 순서대로 멀티탭에 꽂은 다음 디지털 카메라 충전기 플러그를 꽂기 전에 핸드폰충전기 플러그를 빼는 것이 최적일 것이므로 플러그는 한 번만 빼면 된다. 

입력

첫 줄에는 멀티탭 구멍의 개수 N (1 ≤ N ≤ 100)과 전기 용품의 총 사용횟수 K (1 ≤ K ≤ 100)가 정수로 주어진다. 두 번째 줄에는 전기용품의 이름이 K 이하의 자연수로 사용 순서대로 주어진다. 각 줄의 모든 정수 사이는 공백문자로 구분되어 있다. 

출력

하나씩 플러그를 빼는 최소의 횟수를 출력하시오. 

 

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풀이

풀지 못하여 풀이를 찾아보았다.

찾아보니, 페이지 교체 알고리즘 중 최적 페이지 교체 알고리즘(Optimal Page Replacement, OPT)라고 알려진 내용이더라. 페이지 교체가 필요할 때, 앞으로 가장 멀리 사용될 페이지를 빼준다는 내용인데, 현실 세계에서는 사용자가 앞으로 어떤 페이지를 방문할 지 모르기에 '이론적'인 알고리즘이라고 한다. 증명도 찾아보았으나, 쉽지 않다고 하니 존재만 인지하고 넘어가자.

 

order에 i번째 전자기기가 무엇인지 저장한다. 이후 K개의 전자기기에 대해 순서대로 방문하면서,

1) 만약 전자기기 order[i]가 전원에 연결되어 있으면 그냥 넘어간다.

2) 만약 전자기기 order[i]가 연결되어 있지 않으면

1. 멀티탭이 꽉 차지 않았다면: 새로 할당해주면 된다.
2. 멀티탭이 꽉 찼다면: i+1번째부터 K-1번째 전자기기를 쭉 살펴보면서 현재 연결된 전자기기 중 가장 늦게 다시 사용되는 전자기기랑 연결을 끊어준다.
   1. 팁으로는, 현재 사용되지 않는 전자기기는 값을 0, 현재 사용중이지만 앞으로 사용되지 않을 전자기기는 inf값을 넣어주면 코드 구현이 편한 듯하다.

 

코드

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws IOException{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        int N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        int K = Integer.parseInt(st.nextToken());
        boolean[] powered = new boolean[K+1];
        int[] order = new int[K];

        st = new StringTokenizer(br.readLine());
        for (int i = 0; i < K; i++) {
            order[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
        }

        int ans = 0;
        int using = 0;
        for (int i = 0; i < K; i++) {
            if (powered[order[i]]) continue;
            else {
                if (using < N) {
                    powered[order[i]] = true;
                    using++;
                } else {
                    int[] visited = new int[K+1];
                    for (int x = 1; x <= K; x++) {
                        if (powered[x]) visited[x] = Integer.MAX_VALUE;
                    }
                    for (int j = i+1; j < K; j++) {
                        if (visited[order[j]] == Integer.MAX_VALUE) {
                            visited[order[j]] = j;
                        }
                    }
                    int unplug = 0;
                    for (int j = 1; j <= K; j++) {
                        if (visited[j] > visited[unplug]) {
                            unplug = j;
                        }
                    }
                    powered[unplug] = false;
                    ans++;
                    powered[order[i]] = true;
                }
            }
        }

        System.out.println(ans);
    }

}