#P16664. [CSPro 25] 计算资源调度器
[CSPro 25] 计算资源调度器
背景
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西西艾弗岛上兴建了一批数据中心,建设了云计算资源平台。小 C 是主管西西艾弗云开发的工程师。西西艾弗云中有大量的计算节点,每个计算节点都有唯一编号。 西西艾弗云分为多个可用区,每个计算节点位于一个特定的可用区。一个可用区中可以有多个计算节点。
西西艾弗云中运行的计算任务分为不同的应用,每个计算任务都有一个应用与之对应,一个应用中可能包括多个计算任务。 每个计算任务由一个特定的计算节点执行,下文中计算任务“运行在某可用区上”意即“运行在某可用区的计算节点上”。不同的计算任务对运行的计算节点的要求不尽相同。有的计算任务需要在指定可用区上运行,有的计算任务要和其它应用的计算任务在同一个可用区上运行, 还有的希望不要和某个应用的计算任务在同一个计算节点上运行。 对于一个计算任务,执行它的计算节点一旦选定便不再更改;在选定计算节点后,该任务对计算节点的要求就不再被考虑, 即使新安排的计算任务使得此前已有的计算任务的要求被违反,也是合法的。
下图示意性地说明了可用区、计算节点、计算任务之间的关系,同时也说明了应用和计算任务的对应关系。
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一开始,小 C 使用了电子表格程序来统计计算任务的分配情况。随着云上的计算节点和计算任务的不断增多,小 C 被这些奇怪的要求搞得焦头烂额,有的时候还弄错了安排,让客户很不满意。 小 C 找到你,希望你能为他提供一个程序,能够输入要运行的计算任务和对节点的要求,结合西西艾弗云的现有计算节点信息,计算出计算任务应该被安排在哪个计算节点上。
题目描述
计算任务对计算节点的要求十分复杂而且又不好描述,你对小 C 表示写程序这件事很为难。于是,小 C 进行了调研,将这些需求进行了归纳整理,形成了下面这三种标准需求。在提出需求时,必须从这三种标准需求中选取若干种,每种需求只能有一条。选取多种需求意味着要同时满足这些需求。
-
计算节点亲和性
计算任务必须在指定可用区上运行。
-
计算任务亲和性
计算任务必须和指定应用的计算任务在同一可用区上运行。
该要求对计算任务可以运行的可用区添加了限制。不考虑该任务本身,一个可用区若运行有指定应用的任务,则满足要求。
-
计算任务反亲和性
计算任务不能和指定应用的计算任务在同一个计算节点上运行。
该要求对计算任务可以运行的计算节点添加了限制。不考虑该任务本身,一个计算节点若运行有指定应用的任务,则不满足要求。
当要执行的计算任务多起来,计算任务反亲和性的要求可能很难满足。因此在添加计算任务反亲和性要求时,还要指定这个要求是“必须满足”还是“尽量满足”。
小 C 要求你按照如下方法来分配计算节点:按照计算任务的启动顺序,根据要求,依次为每个计算任务选择计算节点。一旦选择了一个计算节点,就固定下来不再变动,并且在此后的选择中,不再考虑这个计算任务的要求。对每个计算任务,选择计算节点的方法是:
-
过滤阶段
在这个阶段,先根据计算任务的要求,过滤出所有满足要求的计算节点。如果不存在这样的计算节点,并且指定了计算任务反亲和性要求,并且计算任务反亲和性要求是尽量满足的,那么去掉计算任务反亲和性要求,再过滤一次。如果还不存在,就认为该计算任务的要求无法满足,该计算任务无法分配。
-
排序阶段
在这个阶段,将过滤后的计算节点按照这个方法排序:
- 选择此时运行计算任务数量最少的计算节点;
- 选择编号最小的计算节点。
输入格式
从标准输入读入数据。
输入的第一行包含两个由空格分隔的正整数 和 ,分别表示计算节点的数目和可用区的数目。计算节点从 到 编号,可用区从 到 编号;
输入的第二行包含 个由空格分隔的正整数 ,表示编号为 的计算节点位于编号为 的可用区。其中,;
输入的第三行包含一个正整数 ,表示计算任务的组数;
接下来的 行,每行包含六个由空格分隔的整数 ,表示依次启动的一组计算任务的信息,其中:
- :表示要接连启动 个所属应用和要求相同的计算任务,其中 ;
- :表示这 个计算任务所属应用的编号,其中 ( 代表最大应用编号);
- :表示计算节点亲和性要求,其中 。当 时,表示没有计算节点亲和性要求;否则表示要运行在编号为 的可用区内的计算节点上;
- :表示计算任务亲和性要求,其中 。当 时,表示没有计算任务亲和性要求;否则表示必须和编号为 的应用的计算任务在同一个可用区运行;
- :表示计算任务反亲和性要求,其中 。当 时,表示没有计算任务反亲和性要求;否则表示不能和编号为 的应用的计算任务在同一个计算节点上运行;
- :表示计算任务亲和性要求是必须满足还是尽量满足,当 时, 也一定为 ;否则 表示“必须满足”, 表示“尽量满足”。
计算任务按组输入实际上是一种简化的记法,启动一组 和连续启动 组 并无不同。
输出格式
输出到标准输出。
输出 行,每行有 个整数,由空格分隔,分别表示每个计算任务被分配的计算节点的情况。若该计算任务没有被分配,则输出 ;否则输出被分配的计算节点的编号。
10 4
1 1 1 1 1 2 2 2 2 2
6
2 1 4 1 2 1
6 1 1 0 1 1
1 2 2 0 0 0
6 1 2 0 2 1
5 2 2 0 1 0
11 3 0 1 3 0
0 0
1 2 3 4 5 0
6
7 8 9 10 7 8
6 6 6 6 6
1 2 3 4 5 9 10 7 8 6 1
提示
样例 1 解释
本输入中声明了十个计算节点,前五个位于可用区 ,后五个位于可用区 。可用区 和 不包含任何计算节点。
对于第一组计算任务,由于它们声明了计算节点亲和性要求,但要求的可用区编号是 ,该可用区不包含计算节点,因此都不能满足。
对于第二组计算任务,要在可用区 中启动 份应用 的任务,并且要求了计算任务反亲和性。因此,前五份任务分别被安排在前五个节点上。对于第六份任务,由于它必须运行于可用区 ,所以能够安排的范围仅限于前五个节点。但是它还指定了强制的计算任务反亲和性,前五个节点上已经启动了属于应用 的计算任务,因此没有能够运行它的节点。
对于第三组计算任务,要在可用区 中启动 份应用 的任务,直接将其分配给节点 。
对于第四组计算任务,要在可用区 中启动 份应用 的任务,并且要求了计算任务反亲和性,不能和应用 的计算任务分配在同一个节点上。因此,节点 不能用于分配,这六份任务只能分配在节点 上。按照题意,选取运行任务数最少的和编号最小的,因此依次分配 。
对于第五组计算任务,要在可用区 中启动 份应用 的任务,并且要求了尽量满足的计算任务反亲和性,不能和应用 的计算任务分配在同一个节点上。此时,可用区 中的节点 上没有应用 的计算任务,因此这 份计算任务都会被分配到这个节点上。
对于第六组计算任务,要启动 份应用 的任务,并且要求了尽量满足的计算任务反亲和性,不能和应用 的其它计算任务分配在同一个节点上,同时要求和应用 的计算任务位于同一个可用区。应用 位于两个可用区,因此全部 个节点都可以用于分配。对于前 份任务,按照题意,依次选取运行的任务数最少且编号最小的节点进行分配。对于第 份任务,由于所有的节点上都运行有应用 的任务,因此没有节点符合它的反亲和性要求。又因为反亲和性要求是尽量满足的,因此可以忽略这一要求,将它安排在节点 上。
子任务
本题包含 个测试用例,每个 分。
全部测试数据保证 ,。
部分测试点的特殊性质详见下表,比如测试点 中最大应用编号仅为 且不包含任何需求。
(表之后再改 tuack 格式)
