#P5813. [WC2001] 高性能计算机

[WC2001] 高性能计算机

题目描述

现在有一项时间紧迫的工程计算任务要交给你——国家高性能并行计算机的主管工程师——来完成。为了尽可能充分发挥并行计算机的优势,我们的计算任务应当划分成若干个小的子任务。

这项大型计算任务包括 AABB 两个互不相关的较小的计算任务。为了充分发挥并行计算机的运算能力,这些任务需要进行分解。研究发现,AABB 都可以各自划分成很多较小的子任务,所有的 AA 类子任务的工作量都是一样的,所有的 BB 类子任务也是如此(AABB 类的子任务的工作量不一定相同)。AABB 两个计算任务之间,以及各子任务之间都没有执行顺序上的要求。

这台超级计算机拥有 pp 个计算节点,每个节点都包括一个串行处理器、本地主存和高速 cache。然而由于常年使用和不连贯的升级,各个计算节点的计算能力并不对称。一个节点的计算能力包括如下几个方面:

  1. 就本任务来说,每个节点都有三种工作状态:待机、AA 类和 BB 类。其中,AA 类状态下执行 AA 类任务;BB 类状态下执行 BB 类任务;待机状态下不执行计算。所有的处理器在开始工作之前都处于待机状态,而从其它的状态转入 AABB 的工作状态(包括 AABB 之间相互转换),都要花费一定的启动时间。对于不同的处理节点,这个时间不一定相同。用两个正整数 tiAt_{i}^{A} ​和 tiBt_{i}^{B} (i=1,2,,pi = 1,2,\cdots,p)分别表示节点 ii 转入工作状态 AA 和工作状态 BB 的启动时间(单位:ns)。

  2. 一个节点在连续处理同一类任务的时候,执行时间——不含状态转换的时间——随任务量(这一类子任务的数目)的平方增长,即:

若节点 ii 连续处理 xxAA 类子任务,则对应的执行时间为:t=kiAx2t = k_{i}^{A} x^2

类似的,若节点 ii 连续处理 xxBB 类子任务,对应的执行时间为:t=kiBx2t = k_{i}^{B} x^2

其中,kiAk_{i}^{A} ​和 kiBk_{i}^{B} ​是系数,单位是 ns,i=1,2,,pi=1,2,\cdots,p

任务分配必须在所有计算开始之前完成,所谓任务分配,即给每个计算节点设置一个任务队列,队列由一串 AA 类和 BB 类子任务组成。两类子任务可以交错排列。

计算开始后,各计算节点分别从各自的子任务队列中顺序读取计算任务并执行,队列中连续的同类子任务将由该计算节点一次性读出,队列中一串连续的同类子任务不能被分成两部分执行。

现在需要你编写程序,给这 pp 个节点安排计算任务,使得这个工程计算任务能够尽早完成。假定任务安排好后不再变动,而且所有的节点都同时开始运行,任务安排的目标是使最后结束计算的节点的完成时间尽可能早。

输入格式

第一行是对计算任务的描述,包括两个正整数 nAn_AnBn_B,分别是 AA 类和 BB 类子任务的数目,两个整数之间由一个空格隔开。

后面部分是对此计算机的描述:

第二行是一个整数 pp,即计算节点的数目。

随后连续的 pp 行按顺序分别描述各个节点的信息,第 ii 个节点由第 i+2i+2 行描述,该行包括下述四个正整数(相邻两个整数之间有一个空格):tiA,tiB,kiA,kiBt_{i}^{A},t_{i}^{B},k_{i}^{A},k_{i}^{B}

输出格式

只有一行,包含有一个正整数,即从各节点开始计算到任务完成所用的时间。

5 5
3
15 10 6 4
70 100 7 2
30 70 1 6
93

提示

对于所有数据: 1nA601 \le n_A \le 601nB601 \le n_B \le 601p201 \le p \le 201tiA10001 \le t_{i}^{A} \le 10001tiB10001 \le t_{i}^{B} \le 10001kiA501 \le k_{i}^{A} \le 501kiB501 \le k_{i}^{B} \le 50