题库练习 作业调度方案
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A2671 | 作业调度方案

来源NOIP提高组 / 2006
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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(机器号/加工时间):


工件号 |工序 1 | 工序 2
-|-|-
$1$ | $1/3$ | $2/2$
$2$ | $1/2$ | $2/5$
$3$ | $2/2$ | $1/4$

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 $12$。

方案 1,用时 $10$:

| 时间 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| :-------------: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| 机器 1 执行工序 | 1-1 | 1-1 | 1-1 | 2-1 | 2-1 | 3-2 | 3-2 | 3-2 | 3-2 | 无 |
| 机器 2 执行工序 | 3-1 | 3-1 | 无 | 1-2 | 1-2 | 2-2 | 2-2 | 2-2 | 2-2 | 2-2 |

方案 2,用时 $12$:

| 时间 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| :-------------: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| 机器 1 执行工序 | 1-1 | 1-1 | 1-1 | 2-1 | 2-1 | 无 | 无 | 3-2 | 3-2 | 3-2 | 3-2 | 无 |
| 机器 2 执行工序 | 无 | 无 | 无 | 1-2 | 1-2 | 3-1 | 3-1 | 2-2 | 2-2 | 2-2 | 2-2 | 2-2 |

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

第 $1$ 行为两个正整数 $m$, $n$,用一个空格隔开,
其中 $m(<20)$ 表示机器数,$n(<20)$ 表示工件数。

第 $2$ 行:$m \times n$ 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

$1$ 个正整数,为最少的加工时间。

输入输出样例

输入 #1
2 3
1 1 2 3 3 2
1 2 
1 2 
2 1
3 2 
2 5 
2 4
输出 #1
10
C++ 编辑器
输入
输出