多机调度问题: 设有n项独立的作业{1,2,…, n},由m台相同的机器加工处理。作业i所需要的处理时间为ti。约定:任何一项作业可在任何一台机器上处理,但未完工前不准中断处理;任何作业不能拆分更小的子作业。 请给出一种调度方案,使所给的n个作业在尽可能短的时间内由m台机器处理完。写出算法思想、伪码,并证明其正确性
时间: 2024-02-22 18:56:43 浏览: 31
算法思想:
该问题属于经典的多机调度问题,可以采用贪心算法解决。具体算法流程如下:
1. 将n个作业按照处理时间从大到小排序,得到一个作业序列。
2. 初始化m个机器的完成时间为0。
3. 遍历作业序列,将每个作业分配给完成时间最早的机器。
4. 更新该机器的完成时间,即加上该作业的处理时间。
5. 重复3-4步骤,直到所有作业被分配完毕。
伪码:
```
Sort jobs in decreasing order of processing time
Initialize the completion time of m machines to 0
For each job in the sorted job list:
Assign the job to the machine with the earliest completion time
Update the completion time of the machine
Return the maximum completion time among all the machines
```
算法正确性证明:
假设存在一种更优的调度方案,使得完成时间更短。我们将该方案与贪心算法得到的方案进行比较。
首先考虑贪心算法得到的方案。按照算法流程,每次都将作业分配给完成时间最早的机器,这样可以保证当前的完成时间是最小的。因此,该方案是满足最小化完成时间的条件的。
然后考虑假设的更优方案。如果该方案中存在某个机器的完成时间比贪心算法得到的方案更早,那么我们可以将该机器上的某个作业移动到其他机器上,不会造成其他机器的完成时间更晚,也不会使该机器上的完成时间更早。这是因为,我们可以将该作业给完成时间最早的机器去处理,这样不仅不会影响其他机器的完成时间,还能使该机器上的完成时间更早。因此,将该作业移动到其他机器上不会影响最优调度方案的完成时间。
综上所述,我们得到结论:贪心算法得到的调度方案是最优的。