python实现最优服务次序问题:设有n个顾客同时等待一项服务。顾客i需要的服务时间为ti,1≤i≤n。共有s处可以提供此服务。应如何安排n个顾客的服务次序才能使平均等待时间达到最小。平均等待时间是n个顾客等待服务时间的总和除以n。
时间: 2024-09-15 13:08:29 浏览: 57
贪心问题(Python代码实现)—— 最优合并问题- 程序存储问题- 最优服务次序问题
在Python中,解决这个问题通常会采用一种叫做"贪心算法"或者"优先队列"的策略,特别是当服务站点是有限的,并且我们希望找到每个顾客等待时间最短的解决方案时。这种问题也被称为“服务台调度”或“任务调度”。
以下是基本步骤:
1. **初始化**:创建一个包含所有顾客(`i`)及其所需服务时间(`ti`)的列表。创建一个空的优先级队列(例如`heapq`库中的`PriorityQueue`),用于存储剩余顾客。
2. **构建队列**:对于每个顾客,计算其到达服务站后的即时等待时间(即其他服务点上正在排队的顾客数量*他们的服务时间)。将这个值加上顾客自己的服务时间作为键(key),顾客本身作为值(value)放入队列。
3. **服务排序**:从优先队列中取出等待时间最短的顾客(也就是当前队首元素),服务这个顾客。然后更新队列,移除已服务的顾客,并根据新的等待时间添加回队列。
4. **循环和服务**:重复步骤3,直到队列为空,所有的顾客都被服务过。
5. **计算平均等待时间**:最后,计算平均等待时间,即所有顾客的服务时间之和除以顾客总数n。
```python
import heapq
def min_avg_waiting_time(customers, service_count):
# 初始化数据结构
customers = [(customer_service + sum(customers[:i]) for i, customer_service in enumerate(customers))]
heap = [-service_time for _, service_time in customers] # 使用负数便于堆排序
heapq.heapify(heap)
total_wait_time = 0
served_customers = 0
while served_customers < len(customers):
# 提取服务时间最短的顾客
service_time = -heap[0]
total_wait_time += service_time
served_customers += 1
# 更新队列
next_customers = [customer for i, customer in enumerate(customers) if customer[0] == service_time]
for customer in next_customers:
customers.remove(customer)
heapq.heappush(heap, -customer[1])
return total_wait_time / served_customers
# 示例
customers = [3, 1, 2, 4]
service_count = 2
avg_wait_time = min_avg_waiting_time(customers, service_count)
print(f"平均等待时间: {avg_wait_time}")
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