2021华为软挑赛题_思路分析——实时更新，做多少更多少
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- 2021华为软挑赛题_思路分析——实时更新，做多少更多少
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- 3月10日更新
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- 一、赛题分析
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- 1. 赛题输入解读：
- 2. 赛题解决大致流程分析：
- 3月11日更新
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- 二、输入数据梳理：
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- 1. 题中所给样例输入如下：
- 2. 样例解读：
- 3. 解决方案：
- 3月12日更新
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- 三、换一种解题思路
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- 1. 引入：
- 2. 解决方案概述：
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- 1. 解题相关前提定义：
- 2. 解题流程：
3月10日更新
一、赛题分析
1. 赛题输入解读：
1.输入N，(1≤N≤100)
2.输入N行（元组），可以采购的服务器类型数量
| 型号 | CPU 核数 | 内存大小 | 硬件成本 | 每日能耗成本 |
|---|---|---|---|---|
| host0Y6DP | 300 | 830 | 141730 | 176 |
| hostHV3A3 | 290 | 580 | 111689 | 139 |
| hostD4V30 | 418 | 412 | 121272 | 152 |
| …… | …… | …… | …… | …… |
3.输入M，(1≤M≤1000)
4.输入M行（元组），售卖的虚拟机类型数量
| 型号 | CPU 核数 | 内存大小 | 是否双节点部署 |
|---|---|---|---|
| vm38TGB | 124 | 2 | 1 |
| vmMRUNJ | 60 | 2 | 1 |
| …… | …… | …… | …… |
5.输入T，(1≤T≤1000)，T 天的用户请求序列
6.输入R，非负整数，当天共有 R 条请求
7.输入R行（元组）,每日增/删的请求
| add/del | 虚拟机型号 | 虚拟机 ID |
|---|---|---|
| add | vmPCXA5 | 264022204 |
| del | NULL | 897872834 |
| …… | …… | …… |
2. 赛题解决大致流程分析：
根据已有的输入数据，大致可分为三类：服务器数据、虚拟机数据、每日请求数据。
-
为数据定义相关类（除三类输入数据外，应该有一个类记录当拥有的总资源以及总花销）
-
根据服务器数据，可先分析一波服务器的性价比，决定今后购进服务器时，购进那种最合适。
-
服务器性价比具体计算方式：
- (硬件成本/CPU 核数)核心数/（内存数+核心数）+
（硬件成本/内存大小） 内存数/（内存数+核心数）
-
确定是预购服务器资源，根据当日请求调整后一天的购买服务器资源策略，还是第二天处理第一天的请求。因为实际情况应该是先有资源，再有请求。或者可以，两个都有
-
算法大致流程（肯定还有问题）：
Ps：当前思路仅供参考，不周之处海涵。
3月11日更新
二、输入数据梳理：
1. 题中所给样例输入如下：
#总输入
2
(NV603, 92, 324, 53800, 500)
(NV604, 128, 512, 87800, 800)
2
(c3.large.4, 2, 8, 0)
(c3.8xlarge.2, 32, 64, 1)
3
2
(add, c3.large.4, 5)
(add, c3.large.4, 0)
2
(del, 0)
(add, c3.8xlarge.2, 1)
3
(add, c3.large.4, 2)
(del, 1)
(del, 2)
2. 样例解读：
2#种
(NV603, 92, 324, 53800, 500)
(NV604, 128, 512, 87800, 800)
服务器总表 = (型号, CPU 核数, 内存 大小, 硬件成本, 每日能耗成本)
2#种
(c3.large.4, 2, 8, 0)
(c3.8xlarge.2, 32, 64, 1)
虚拟机总表 = (型号, CPU 核数, 内存 大小, 是否双节点部署)
3#天
2#条
(add, c3.large.4, 5)
(add, c3.large.4, 0)
2#条
(del, 0)
(add, c3.8xlarge.2, 1)
3#条
(add, c3.large.4, 2)
(del, 1)
(del, 2)
3. 解决方案：
1.依据每一天的虚拟机请求数据，将add请求加入addList中，将del请求加入delList中。
- addList(虚拟机型号, 虚拟机 ID)
- delList(虚拟机 ID)
2.addlist、dellist中的数据会被前一天的数据覆盖（建议读一天处理一天的数据，否则需要接受800天的数据，每天还需单独存放，会比较麻烦），因此建立一个requireList记录全部已经添加过得虚拟机（方便执行删除操作）。
- requireList(虚拟机 ID)
3.接下来对当天的请求数据进行处理：
If delList == NuLL：
调用Shopping()方法
else：
调用Del()方法
其中Shopping()方法应该包含：
-
匹配：addList中的虚拟机型号与虚拟机总表匹配，得到addList中每一项的 CPU核数, 内存大小, 是否双节点部署，得到dayVmRequireList；
-
加和：将dayVmRequireList中每一项的 CPU核数, 内存大小进行加和，分别得到coreNum、memoryNum。
-
购买：依据之前性价比功能选出的性价比最优的服务器的CPU核数(core), 内存大小(memory)，取shoppingNum为服务器购买的数量。服务器购买数量公式如下：
shoppingNum = ⌈Max(coreNum / core, memoryNum / memory)⌉
-
分配：将dayVmRequireList中的数据按照单双节点排序，双节点在上，即先分配双节点（保证尽可能少的产生空隙，但这种方法每台服务器都有可能存不满）。若最终分配完成后发现服务器不够，则再买一台服务器，完成分配。
-
调度：(暂不考虑)
Ps：目前只考虑完整运行，购买、分配、调度有待扩展
3月12日更新
三、换一种解题思路
将购买、分配等问题统筹考虑，不在单线分开去做。
Ps：前提不考虑删除请求的，因为删除请求会涉及调度问题。
1. 引入：
刷Leetcode时遇到一道题：
给定一个无重复元素的数组 candidates 和一个目标数 target ，找出 candidates 中所有可以使数字和为 target 的组合。
原题链接直达：https://leetcode-cn.com/problems/combination-sum/
通俗的讲，其大致意思就是让人凑数：从一个数组 candidates中找两个数加和等于目标数 target。本题借鉴这种解法，完成虚拟机的购买、分配和调度等问题。
2. 解决方案概述：
1. 解题相关前提定义：
- 服务器总表 = (host型号, hostCPU核数, host内存大小, 硬件成本, 每日能耗成本,性价比)
- 虚拟机总表 = (vm型号, vmCPU核数, vm内存大小, 是否双节点部署)
- 每日请求总表 = (vm型号, 虚拟机 ID, vmCPU核数, vm内存大小, 是否双节点部署)
Ps：接下来将以training-data\training-1.txt中的第一天的请求数据为例加以说明。
- 服务器总表：80条数据，每一条代表一款可以购买的服务器；
- 虚拟机总表：800条数据，每一条代表一款可供用户购买的虚拟机；
- 每日请求总表：142条数据，数据与“虚拟机总表”匹配得来，每一条数据代表一个用户购买了一台虚拟机的请求。
2. 解题流程：
- 首先，将服务器总表按照性价比进行升序排序（因为之前性价比计算公式算出的性价比越小，购买该服务器的性价比越高）。
- 其次，遍历每日请求总表，用其中的vmCPU核数, 、vm内存大小依此去凑服务器总表中每款服务器的hostCPU核数,、host内存大小（这里对于每日请求总表中每一项的访问可以随机组合），并记录凑出每一款服务器的虚拟机的组合情况，以及在该情况下，所凑之数与此款服务器hostCPU核数、host内存大小之间的差值。
- 接下来便有两种方法选取需要购买的服务器：
- 汇总所有80款服务器的凑数结果，寻找结果中差值最小的服务器，若出现相同的情况，选前者购买（因为数据已经提前按照性价比排序）。
- 综合性价比与凑数结果的差值，寻找适中者购买（此处有待扩充）。
- 卖完此服务器台后，从每日请求总表中删除该种情况下对应的虚拟机请求组合。
- 得到的新的每日请求总表循环执行凑数过程，直至请求总表为空截止。
Ps：此算法完成了虚拟机分配与服务器购买，在不考虑删除请求的前提下，实现了每次购买到的服务器都可以尽可能多的被利用，减少了产生空隙的机会，提高了服务器资源的利用率；同时，按照性价比优先进行购买，可以尽可的多的减少花销（性价比，暂时没有考虑服务器的每日能耗成本）。