621. 任务调度器

题目描述

给你一个用字符数组 tasks 表示的 CPU 需要执行的任务列表。其中每个字母表示一种不同种类的任务。任务可以以任意顺序执行，并且每个任务都可以在 1 个单位时间内执行完。在任何一个单位时间，CPU 可以完成一个任务，或者处于待命状态。

然而，两个 相同种类 的任务之间必须有长度为整数 n 的冷却时间，因此至少有连续 n 个单位时间内 CPU 在执行不同的任务，或者在待命状态。

你需要计算完成所有任务所需要的 最短时间 。

示例 1：

输入：tasks = ["A","A","A","B","B","B"], n = 2
输出：8
解释：A -> B -> (待命) -> A -> B -> (待命) -> A -> B
     在本示例中，两个相同类型任务之间必须间隔长度为 n = 2 的冷却时间，而执行一个任务只需要一个单位时间，所以中间出现了（待命）状态。 

示例 2：

输入：tasks = ["A","A","A","B","B","B"], n = 0
输出：6
解释：在这种情况下，任何大小为 6 的排列都可以满足要求，因为 n = 0
["A","A","A","B","B","B"]
["A","B","A","B","A","B"]
["B","B","B","A","A","A"]
...
诸如此类

示例 3：

输入：tasks = ["A","A","A","A","A","A","B","C","D","E","F","G"], n = 2
输出：16
解释：一种可能的解决方案是：
     A -> B -> C -> A -> D -> E -> A -> F -> G -> A -> (待命) -> (待命) -> A -> (待命) -> (待命) -> A

提示：

• 1 <= task.length <= 104
• tasks[i] 是大写英文字母
• n 的取值范围为 [0, 100]

解答

class Solution {
public:
    int leastInterval(vector<char>& tasks, int n) {
        // 42 参考:popopop解答
        // 建立大小为n + 1的桶子（行）,如等待时间n = 2,A任务数为6，即建立6个桶，每个容量为3
        // A| | |
        // A| | |
        // A| | |
        // A| | |
        // A| | |
        // A| | |
        // 设现在没其他任务，完成A的所需时间是 (6 - 1)*3 + 1 = 16,因为最后的桶不存在等待时间
        // A| | |
        // A| | |
        // A| | |
        // A| | |
        // A| | |
        // A|x|x|
        // 接下来添加其他任务
        // A|B|C|
        // A|B|C|
        // A|B| |
        // A|B| |
        // A|B| |
        // A|B| |
        // 可看出C并没对总体时间产生影响，因为被安排在其他任务冷却期中
        // 而B和A数量相同，导致最后一个桶需多执行一次B任务，总时间为 (6 - 1)*3 + 2 = 17
        // 总结可得 总排队时间 = (桶个数 - 1)*(n + 1) + 最后一桶任务数
        // 若在下方状态下还要执行两次F任务
        // A|B|C|
        // A|B|C|
        // A|B|D|
        // A|B|D|
        // A|B|D|
        // A|B|x|
        // 可临时扩充桶子大小
        // A|B|C|F|
        // A|B|C|F|
        // A|B|D|
        // A|B|D|
        // A|B|D|
        // A|B|x|
        // 计算方法为
        // 1.记录任务最大数量N， 并且计算任务数量并列最多的任务有多少，即最后一个桶子任务数
        //  计算 num1 = (N - 1) * (n + 1) + x
        // 2. num2 = tasks.size(), 输出其中较大值即可，应为存在空闲时间必然是num1大， 不存在空闲时间有num2 >= num1
        int len = tasks.size();
        vector<int> vec(26);
        // 统计每次任务次数
        for(char c : tasks) ++vec[c - 'A'];
        // 降序排列
        sort(vec.begin(), vec.end(), [](int &x, int &y) { return x > y; });
        int cnt = 1;
        // vec[0] 是次数最多的任务
        // cnt计算任务数量并列最多的数量
      	// n+1是每个桶大小
        while(cnt < vec.size() && vec[cnt] == vec[0]) cnt++;
        return max(len, cnt + (n + 1) * (vec[0] -1));
    }
};