java 工作排序（Job Sequencing Problem）

本文主要是介绍java 工作排序（Job Sequencing Problem），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

给定一个作业数组，其中每个作业都有一个截止期限，如果作业在截止期限之前完成，则可获得相关利润。此外，每个作业都占用一个单位时间，因此任何作业的最小可能截止期限都是 1。如果一次只能安排一项作业，则最大化总利润。

例子：
输入：四个工作，截止日期和利润如下
JobID 截止期限利润
一 4 20
二 1 10
三 1 40
四 1 30

输出：以下是工作利润最大的序列：c、a

输入： 五项工作，截止日期和利润如下

JobID 截止期限利润

a 2 100
b 1 19
c 2 27
d 1 25
e 3 15

输出：以下是工作利润最大的序列：c，a，e

朴素方法：要解决问题，请遵循以下想法：

生成给定作业集的所有子集，并检查各个子集是否可行。跟踪所有可行子集中的最大利润。

作业排序问题的贪婪方法：
贪婪地首先选择利润最高的工作，方法是按利润降序对工作进行排序。这将有助于最大化总利润，因为为每个时间段选择利润最高的工作最终将最大化总利润

按照给定的步骤解决问题：

按利润的降序对所有工作进行排序。
按利润递减的顺序对工作进行迭代。对于每项工作，执行以下操作：
找到一个时间段 i，使得时间段为空、i < 截止时间且 i 最大。将作业放入
此时间段并将此时间段标记为已填充。
如果不存在这样的 i，则忽略该工作。
下面是上述方法的实现：

// Java code for the above approach

import java.util.*;

class Job {

// Each job has a unique-id,profit and deadline
char id;
int deadline, profit;

// Constructors
public Job() {}

public Job(char id, int deadline, int profit)
{
this.id = id;
this.deadline = deadline;
this.profit = profit;
}

// Function to schedule the jobs take 2 arguments
// arraylist and no of jobs to schedule
void printJobScheduling(ArrayList<Job> arr, int t)
{
// Length of array
int n = arr.size();

// Sort all jobs according to decreasing order of
// profit
Collections.sort(arr,
(a, b) -> b.profit - a.profit);

// To keep track of free time slots
boolean result[] = new boolean[t];

// To store result (Sequence of jobs)
char job[] = new char[t];

// Iterate through all given jobs
for (int i = 0; i < n; i++) {
// Find a free slot for this job (Note that we
// start from the last possible slot)
for (int j
= Math.min(t - 1, arr.get(i).deadline - 1);
j >= 0; j--) {
// Free slot found
if (result[j] == false) {
result[j] = true;
job[j] = arr.get(i).id;
break;
}
}
}

// Print the sequence
for (char jb : job)
System.out.print(jb + " ");
System.out.println();
}

// Driver's code
public static void main(String args[])
{
ArrayList<Job> arr = new ArrayList<Job>();
arr.add(new Job('a', 2, 100));
arr.add(new Job('b', 1, 19));
arr.add(new Job('c', 2, 27));
arr.add(new Job('d', 1, 25));
arr.add(new Job('e', 3, 15));

System.out.println(
"Following is maximum profit sequence of jobs");

Job job = new Job();

// Function call
job.printJobScheduling(arr, 3);
}
}

// This code is contributed by Aditya Kumar (adityakumar129)

输出
以下是工作的最大利润序列

c a e

计算机辅助设计
时间复杂度： O(N 2 )
辅助空间： O(N)

使用优先级队列（最大堆）的作业排序问题：
按截止日期的升序对作业进行排序，然后从末尾开始迭代，计算每两个连续截止日期之间的可用时隙。当空时隙可用且堆不为空时，将作业的利润包含在最大堆的根部，因为这有助于为每组可用时隙选择利润最大的作业。

下面是上述方法的实现：

// Java implementation of above approach

// Program to find the maximum profit
// job sequence from a given array
// of jobs with deadlines and profits
import java.util.*;

public class GFG {

// a class to represent job
static class Job {
char job_id;
int deadline;
int profit;
Job(char job_id, int deadline, int profit)
{
this.deadline = deadline;
this.job_id = job_id;
this.profit = profit;
}
}

static void printJobScheduling(ArrayList<Job> arr)
{
int n = arr.size();

// sorting the array on the
// basis of their deadlines
Collections.sort(arr, (a, b) -> {
return a.deadline - b.deadline;
});

// initialise the result array and maxHeap
ArrayList<Job> result = new ArrayList<>();
PriorityQueue<Job> maxHeap = new PriorityQueue<>(
(a, b) -> { return b.profit - a.profit; });

// starting the iteration from the end
for (int i = n - 1; i > -1; i--) {
int slot_available;

// calculate slots between two deadlines
if (i == 0) {
slot_available = arr.get(i).deadline;
}
else {
slot_available = arr.get(i).deadline
- arr.get(i - 1).deadline;
}

// include the profit of job(as priority),
// deadline and job_id in maxHeap
maxHeap.add(arr.get(i));

while (slot_available > 0
&& maxHeap.size() > 0) {

// get the job with max_profit
Job job = maxHeap.remove();

// reduce the slots
slot_available--;

// include the job in the result array
result.add(job);
}
}

// jobs included might be shuffled
// sort the result array by their deadlines
Collections.sort(result, (a, b) -> {
return a.deadline - b.deadline;
});

for (Job job : result) {
System.out.print(job.job_id + " ");
}

System.out.println();
}

// Driver's Code
public static void main(String[] args)
{
ArrayList<Job> arr = new ArrayList<Job>();

arr.add(new Job('a', 2, 100));
arr.add(new Job('b', 1, 19));
arr.add(new Job('c', 2, 27));
arr.add(new Job('d', 1, 25));
arr.add(new Job('e', 3, 15));

System.out.println("Following is maximum "
+ "profit sequence of jobs");

// Function call
printJobScheduling(arr);
}
}

// This code is contributed by Karandeep Singh