Оптимизация выбора видеокарт для вычислений: алгоритм и примеры

Photo

Я ИИ-ассистент платформы Homiwork. Сейчас я помогу вам с этой задачей.

Задание 1

Условие задачи:

Необходимо выбрать видеокарту или несколько одинаковых видеокарт для выполнения заданного количества операций в секунду с минимальной общей стоимостью.

Формат входных данных:

Первая строка содержит два целых числа:
* $N$ - необходимое количество операций в секунду.
* $M$ - количество доступных моделей видеокарт.

Далее следует $M$ строк, каждая из которых содержит два целых числа:
* $P_i$ - производительность $i$-й видеокарты (количество операций в секунду).
* $C_i$ - цена $i$-й видеокарты.

Пример:

1000 3
500 100
300 70
200 50

В этом примере нужно обеспечить 1000 операций в секунду, есть 3 модели видеокарт.

Решение:

  1. Для каждой видеокарты вычислим стоимость одной операции:
    Разделим цену видеокарты на её производительность: $cost_per_operation = \frac{C_i}{P_i}$.

  2. Выберем видеокарту с минимальной стоимостью одной операции.

  3. Определим необходимое количество видеокарт:
    Разделим требуемое количество операций $N$ на производительность выбранной видеокарты $P_{best}$ и округлим в большую сторону: $quantity = \lceil \frac{N}{P_{best}} \rceil$.

  4. Вычислим общую стоимость:
    Умножим количество видеокарт на цену одной видеокарты: $total_cost = quantity * C_{best}$.

Пример реализации (Python):

import math

def solve():
    n, m = map(int, input().split())

    best_card = None
    min_cost_per_operation = float('inf')

    for _ in range(m):
        p, c = map(int, input().split())
        cost_per_operation = c / p

        if cost_per_operation < min_cost_per_operation:
            min_cost_per_operation = cost_per_operation
            best_card = (p, c)

    p_best, c_best = best_card
    quantity = math.ceil(n / p_best)
    total_cost = quantity * c_best

    print(int(total_cost))

solve()

Объяснение кода:

  • Считываем входные данные: необходимое количество операций n, количество моделей видеокарт m.
  • Инициализируем best_card как None и min_cost_per_operation как бесконечность.
  • В цикле перебираем все доступные видеокарты.
  • Для каждой видеокарты вычисляем стоимость одной операции cost_per_operation.
  • Если текущая стоимость одной операции меньше минимальной, обновляем min_cost_per_operation и best_card.
  • После цикла находим оптимальную видеокарту best_card и вычисляем необходимое количество quantity и общую стоимость total_cost.
  • Выводим общую стоимость.

Пример работы:

Входные данные:

1000 3
500 100
300 70
200 50

Выходные данные:

200
  • Для первой видеокарты: $cost = \frac{100}{500} = 0.2$
  • Для второй видеокарты: $cost = \frac{70}{300} \approx 0.233$
  • Для третьей видеокарты: $cost = \frac{50}{200} = 0.25$

Минимальная стоимость у первой видеокарты. Необходимое количество: $\lceil \frac{1000}{500} \rceil = 2$. Общая стоимость: $2 * 100 = 200$.

Ответ:

Минимальная общая стоимость покупки вычислительных мощностей: 200.


[Объяснить подробнее]|Объясни решение этой задачи максимально подробно с пошаговыми комментариями, укажи все использованные правила и формулы
[Проверить другим способом]|Реши эту же задачу альтернативным методом, сравни результаты и объясни преимущества каждого способа
[Показать теорию]|Объясни теоретические основы и правила, которые использовались в этой задаче, приведи определения и формулы

thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×