zzulioj1202：作业调度方案
题目描述
我们现在要利用m台机器加工n个工件，每个工件都有m道工序，每道工序都在不同的指定的机器上完成。每个工件的每道工序都有指定的加工时间。
每个工件的每个工序称为一个操作，我们用记号j-k表示一个操作，其中j为1到n中的某个数字，为工件号；k为1到m中的某个数字，为工序号，例如2-4表示第2个工件第4道工序的这个操作。在本题中，我们还给定对于各操作的一个安排顺序。
例如，当n=3，m=2时，“1-1，1-2，2-1，3-1，3-2，2-2”就是一个给定的安排顺序，即先安排第1个工件的第1个工序，再安排第1个工件的第2个工序，然后再安排第2个工件的第1个工序，等等。
一方面，每个操作的安排都要满足以下的两个约束条件。
(1) 对同一个工件，每道工序必须在它前面的工序完成后才能开始；
(2) 同一时刻每一台机器至多只能加工一个工件。
另一方面，在安排后面的操作时，不能改动前面已安排的操作的工作状态。
由于同一工件都是按工序的顺序安排的，因此，只按原顺序给出工件号，仍可得到同样的安排顺序，于是，在输入数据中，我们将这个安排顺序简写为“1 1 2 3 3 2”。
还要注意，“安排顺序”只要求按照给定的顺序安排每个操作。不一定是各机器上的实际操作顺序。在具体实施时，有可能排在后面的某个操作比前面的某个操作先完成。
例如，取n=3,m=2，已知数据如下：
则对于安排顺序“1 1 2 3 3 2”，下图中的两个实施方案都是正确的。但所需要的总时间分别是10与12。
当一个操作插入到某台机器的某个空档时（机器上最后的尚未安排操作的部分也可以看作一个空档），可以靠前插入，也可以靠后或居中插入。为了使问题 简单一些，我们约定：在保证约束条件（1）（2）的条件下，尽量靠前插入。并且，我们还约定，如果有多个空档可以插入，就在保证约束条件（1）（2）的条 件下，插入到最前面的一个空档。于是，在这些约定下，上例中的方案一是正确的，而方案二是不正确的。
显然，在这些约定下，对于给定的安排顺序，符合该安排顺序的实施方案是唯一的，请你计算出该方案完成全部任务所需的总时间。
输入
第1行为两个正整数，用一个空格隔开：
m n
（其中m（〈20）表示机器数，n（〈20）表示工件数）
第2行： 2n个用空格隔开的数，为给定的安排顺序。
接下来的2n行，每行都是用空格隔开的m个正整数，每个数不超过20。
其中前n行依次表示每个工件的每个工序所使用的机器号，第1个数为第1个工序的机器号，第2个数为第2个工序机器号，等等。
后n行依次表示每个工件的每个工序的加工时间。
可以保证，以上各数据都是正确的，不必检验。
输出
只有一个正整数，为最少的加工时间。
样例输入 Copy
2 3
1 1 2 3 3 2
1 2
1 2
2 1
3 2
2 5
2 4
样例输出 Copy
10
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class Main{
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
int m = in.nextInt();
int n = in.nextInt();
int totalTime = 0;
List<Integer> order = new ArrayList<Integer>();
//存放完整的顺序字符串
List<String> orderStr = new ArrayList<String>();
//存放每个工件的每个工序所使用的机器号
List<int[]> list_num = new ArrayList<int[]>();
//存放每个工件的每个工序所花费的时间
List<int[]> list_time = new ArrayList<int[]>();
//根据用户输入 拼接正确的顺序字符串存入orderStr集合中
for (int i = 0; i < m * n; i++) {
int l = in.nextInt();
int count = 1;
for (Integer integer : order) {
if (l == integer) {
count++;
}
}
String s = l + "-" + count;
orderStr.add(s);
order.add(l);
}
//输入机器号
for (int i = 0; i < n; i++) {
int num[] = new int[m+1];
for (int j = 1; j <= m; j++) {
num[j] = in.nextInt();
}
list_num.add(num);
}
//输入工序对应时间
for (int i = 0; i < n; i++) {
int time[] = new int[m+1];
for (int j = 1; j <= m; j++) {
time[j] = in.nextInt();
}
list_time.add(time);
}
//用三个集合建立工件、机器编号、工序时间之间的关系
Map<Integer, Integer> tmp_g_num = new ConcurrentHashMap<Integer,Integer>();
Map<Integer, Integer> tmp_num = new ConcurrentHashMap<Integer,Integer>();
List<Integer> tmp_time = new ArrayList<Integer>();
//全部工件加工完成则循环结束
while (orderStr != null&&orderStr.size()!=0) {
if(orderStr==null||orderStr.size()==0){
break;
}
//查找可以加工的工件以及可以使用的机器
for (int i = 0; i < orderStr.size(); i++) {
//机器被全部占用则停止循环
if (tmp_num.size() == m) {
break;
}
String s = orderStr.get(i);
String[] strings = s.split("-");
//分别得到工件号以及加工到了哪一步
int k = Integer.parseInt(strings[0]);
int l = Integer.parseInt(strings[1]);
//根据加工到的具体步骤来得到所需要的机器号和加工时间
int[] nums = list_num.get(k - 1);
int[] times = list_time.get(k - 1);
//如果工件没有被加工并且机器没有被占用
if (!tmp_num.keySet().contains(nums[l])&&!(tmp_g_num.keySet().contains(k))) {
int flag = 0;
//查看工件的上一个工序是否已经完成
for (int j = 0; j < orderStr.size(); j++) {
String s1 = orderStr.get(j);
String[] strings1 = s1.split("-");
int k1 = Integer.parseInt(strings1[0]);
int l1 = Integer.parseInt(strings1[1]);
int[] nums1 = list_num.get(k1 - 1);
int[] times1 = list_time.get(k1 - 1);
if (k1==k&&l1<l){
flag = 1;
break;
}
}
//若工件的上一个工序已经完成
if (flag == 0) {
tmp_g_num.put((Integer)k, (Integer)nums[l]);
tmp_num.put((Integer)nums[l], (Integer)times[l]);
tmp_time.add((Integer)times[l]);
}
}
}
//对这一轮可以同时加工的工件所需的时间进行排序
Collections.sort(tmp_time, new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o1 - o2;
}
});
//把最终时间加上这一轮里面的最短时间
totalTime += tmp_time.get(0);
Integer leastTime = tmp_time.get(0);
//根据之前建立的对应关系来删除各个集合中已经完成的工件
for (Integer integer : tmp_num.keySet()) {
//如果机器对应的占用时间等于本轮加工的最短时间
if (leastTime == tmp_num.get(integer)) {
//根据机器号来查找具体对应的哪一个工件
for (Integer integer1 : tmp_g_num.keySet()) {
if (tmp_g_num.get(integer1) == integer) {
//根据工件号来删除orderStr集合中具体的步骤
for (int i = 0; i < orderStr.size(); i++) {
String s = orderStr.get(i);
String s1 = s.split("-")[0];
if (integer1 == Integer.parseInt(s1)) {
orderStr.remove(i);
break;
}
}
//删除该元素，表示工件没有正在被加工
tmp_g_num.remove(integer1);
}
}
//删除该元素，表示机器不再被占用
tmp_num.remove(integer);
}
}
//删除或修改本轮已经完成的工序对应的时间集合中的元素
for (int i=0;i<tmp_time.size();i++) {
Integer a = tmp_time.get(i),b = tmp_time.get(i);
a = a - leastTime;
if (a == 0) {
tmp_time.remove(i);
i--;
}
else{
//修改剩余时间
tmp_time.remove(i);
tmp_time.add(i,a);
//修改tmp_num集合中对应的机器所剩余的使用时间
for (Integer integer : tmp_num.keySet()) {
if(tmp_num.get(integer)==b){
tmp_num.put(integer,a);
}
}
}
}
}
System.out.println(totalTime);
}
}
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