作业调度方案

发布 2022-07-17 17:19:28 阅读 3025

问题编号:7

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:

工件号机器号/加工时间。

工序1 工序2

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。

输入格式。输入文件的第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:m*n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。

输出格式。输出文件只有一个正整数,为最少的加工时间。样例输入。

样例输出。

问题简述:m台机器加工n个工件的m道工序,已知:(1)加工工件顺序(每个工件按工序顺序);(2)n个工件的每个工序加工机器号;(3)n个工件的每个工序加工时间。

条件:(1)同一工件必须加工完前面的工序才可加工(2)数据保证同一工件不同工序在不同机器上加工。

求 :最短的加工时间。

本问题的第二个难点是设计数据种类很多,如何将数据有效的存储成为解决问题的关键。数据存储设计如下:

1) 设数组task[i]存储n*m个任务。

2) 设记录类型数组d[i,j].num,d[i,j].time存储n个工件m个工序的加工机器号与加工时间;

3) 设数组now[i]存储当前第i个工件加工到第几道工序。

4) 设boolean数组work[i,j]标志m台机器已经被用上的加工时间;

5) 设数组finish[i]存储第i个工件完成当前工序的时间。

当将数据描述清楚了,本问题的算法就比较简单了。

算法描述。1) 读入机器数m和工件数n

2) 读入n*m个任务存储的数组task[i];

3) 读入n个工件m个工序的加工机器号存储在记录类型数组的d[i,j].num变量中。

4) 读入n个工件m个工序的加工时间存储在记录类型数组的d[i,j].time变量中。

5) 循环控制任务数i从1 到m*n,执行下列操作:

1 求当前任务的工件、工序;

2 求加工当前工件、工序的机器时间,并对时间进行标志;

3刷新当前工件所用的时间;

6) 输出最大的机器时间。

program jsp(input,output);

const maxn=20;

maxm=20;

maxt=20;

type node= record

num:integer;

time:integer;

end;var n,m,ans:integer;

task:array[1..maxn*maxm] of integer;

d:array[1..maxn,1..maxm] of node;

now:array[1..maxn] of integer;

work:array[1..maxm,1..maxn*maxt] of boolean;

finish:array[1..maxn] of integer;

procedure init;

var i,j:integer;

beginassign(input,''

assign(output,''

reset(input);

rewrite(output);

readln(m,n);

for i:=1 to n*m do

read(task[i]);

readln;

for i:=1 to n do

beginfor j:=1 to m do

read(d[i,j].num);

readln;

end;for i:=1 to n do

beginfor j:=1 to m do

read(d[i,j].time);

readln;

end;end;

procedure filltime(id,s,len:integer);

var i:integer;

beginfor i:=0 to len-1 do

work[id,s+i]:=true;

end;procedure main;

var i,j,id,len:integer;

beginfillchar(now,sizeof(now),0);

fillchar(work,sizeof(work),false);

fillchar(finish,sizeof(finish),0);

for i:=1 to n*m do

begininc(now[task[i]])

id:=d[task[i],now[task[i]]]num;

j:=finish[task[i]];

len:=0;

while len begin

inc(j);

if not work[id,j] then

inc(len)

elselen:=0;

end;filltime(id,j-d[task[i],now[task[i]]]time+1,len);

finish[task[i]]:j;

end;ans:=0;

for i:=1 to n do

if finish[i]>ans then

ans:=finish[i];

writeln(ans);

end;begin

init;main;

close(input);

close(output);

end.

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