第五章回溯法-批处理作业调度

来源：互联网发布：java web开发实战经典编辑：程序博客网时间：2024/06/04 18:08

http://blog.csdn.net/wzq153308/article/details/46365177

问题描述

给定 n 个作业的集合 j = {j1, j2, ..., jn}。每一个作业 j[i] 都有两项任务分别在两台机器上完成。每一个作业必须先由机器1 处理，然后由机器2处理。作业 j[i] 需要机器 j 的处理时间为 t[j][i] ，其中i = 1, 2, ..., n, j = 1, 2。对于一个确定的作业调度，设F[j][i]是作业 i 在机器 j 上的完成处理的时间。所有作业在机器2上完成处理的时间之和 f = sigma F[2][i] 称为该作业调度的完成时间之和。

批处理作业调度问题要求对于给定的 n 个作业，制定最佳作业调度方案，使其完成时间和达到最小。

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/*该代码采用了回溯法解决最优调度问题。 
 * 算法思想：对于有n个不同的任务，搜索出其最佳排列，属于一棵排列树搜索问题。 
 * 采用回溯法，搜索到第t层时，当已经是叶子节点时，说明该路径就是当前情况下的最优解。 
 * 当t不是叶子节点时，依次按照一定的顺序执行当前剩下的任务，将剩下的任务全部遍历一遍。 
 * 在遍历过程中，按照schedule[t：n]完成剩下的搜索。计算执行当前任务后，各个时间点 
 * 的变化。如果该层某个节点的任务执行之后，依然符合剪枝函数，则将当前的策略顺序做出 
 * 调整，将刚刚执行的那个节点的任务序号放置到当前，然后继续向下进行搜索。 
 *  
 * 剪枝函数：当当前节点的总时间已经大于已找到的最优时间，则该节点后面的节点都不用进行搜索。直接回溯。 
 *  
 * */  
package BackTrack;  
  
  
public class BestSchedule2 {  
    int n=3;//作业数  
    int[][] mission={{2,1},{3,1},{2,3}};  
    int bestFinishtime = Integer.MAX_VALUE;//最短时间  
    int[] schedule = {0,1,2};//默认的策略顺序。  
    int[] bestSchedule = new int[n];//最佳顺序  
    int[] f2 = new int[n];//第二台机器的每个任务的结束时间  
    int f1,totaltime;//f1当前任务的结束时间，f2的总时间  
    public void swap(int[] str,int m,int n){  
        int temp = str[m];  
        str[m] = str[n];  
        str[n] = temp;  
    }  
      
    public void BackTrack(int t){  
        //当搜索到叶子节点后，将这次遍历的策略赋值到最佳策略。  
        if(t>n-1){  
            bestFinishtime = totaltime;  
            for(int i=0;i<n;i++)  
                bestSchedule[i] = schedule[i];  
            return;  
        }  
  
        for(int i=t;i<n;i++){        //下面执行的是第t次的任务，全部遍历剩下的可能性。  
            f1+=mission[schedule[i]][0];  
            if(t==0)   
                f2[t]=f1+mission[schedule[i]][1];  
            else  
                f2[t] = ((f2[t-1]>f1)?f2[t-1]:f1)+mission[schedule[i]][1];  
            totaltime += f2[t];  
            //如果该作业处理完之后，总时间已经超过最优时间，就直接回溯。  
            if(totaltime<bestFinishtime){  
                swap(schedule,t,i); //把选择出的原来在i位置上的任务序号调到当前执行的位置t  
                BackTrack(t+1);  
                swap(schedule,t,i);//进行回溯，还原，执行该层的下一个任务。  
            }  
            f1 -= mission[schedule[i]][0];  
            totaltime -= f2[t];  
        }  
    }         
    public static void main(String[] args){  
        BestSchedule2 bs = new BestSchedule2();  
        bs.BackTrack(0);  
        System.out.println("最佳调度方案为:");  
        for(int i=0;i<bs.n;i++)  
            System.out.print(bs.bestSchedule[i]+"  ");  
        System.out.println();  
        System.out.println("其完成时间为"+bs.bestFinishtime);  
    }  
}  

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第五章 回溯法-批处理作业调度

第五章回溯法-批处理作业调度