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621. 任务调度器

English Version

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]

解法

方法一：贪心 + 构造

不妨设 $m$ 是任务的个数，统计每种任务出现的次数，记录在数组 cnt 中。

假设出现次数最多的任务为 A，出现次数为 $x$，则至少需要 $(x-1)\times(n+1) + 1$ 个时间单位才能安排完所有任务。如果出现次数最多的任务有 $s$ 个，则需要再加上出现次数最多的任务的个数。

答案是 $\max ((x-1) \times(n+1)+s, m)$。

时间复杂度 $O(m+|\Sigma|)$。其中 $|\Sigma|$ 是任务的种类数。

Python3

class Solution:
    def leastInterval(self, tasks: List[str], n: int) -> int:
        cnt = Counter(tasks)
        x = max(cnt.values())
        s = sum(v == x for v in cnt.values())
        return max(len(tasks), (x - 1) * (n + 1) + s)

Java

class Solution {
    public int leastInterval(char[] tasks, int n) {
        int[] cnt = new int[26];
        int x = 0;
        for (char c : tasks) {
            c -= 'A';
            ++cnt[c];
            x = Math.max(x, cnt[c]);
        }
        int s = 0;
        for (int v : cnt) {
            if (v == x) {
                ++s;
            }
        }
        return Math.max(tasks.length, (x - 1) * (n + 1) + s);
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int leastInterval(vector<char>& tasks, int n) {
        vector<int> cnt(26);
        int x = 0;
        for (char c : tasks) {
            c -= 'A';
            ++cnt[c];
            x = max(x, cnt[c]);
        }
        int s = 0;
        for (int v : cnt) {
            s += v == x;
        }
        return max((int) tasks.size(), (x - 1) * (n + 1) + s);
    }
};

Go

func leastInterval(tasks []byte, n int) int {
	cnt := make([]int, 26)
	x := 0
	for _, c := range tasks {
		c -= 'A'
		cnt[c]++
		x = max(x, cnt[c])
	}
	s := 0
	for _, v := range cnt {
		if v == x {
			s++
		}
	}
	return max(len(tasks), (x-1)*(n+1)+s)
}

func max(a, b int) int {
	if a > b {
		return a
	}
	return b
}

C#

public class Solution {
    public int LeastInterval(char[] tasks, int n) {
        int[] cnt = new int[26];
        int x = 0;
        foreach (char c in tasks) {
            cnt[c - 'A']++;
            x = Math.Max(x, cnt[c - 'A']);
        }
        int s = 0;
        foreach (int v in cnt) {
            s = v == x ? s + 1 : s;
        }
        return Math.Max(tasks.Length, (x - 1) * (n + 1) + s);
    }
}

...