homework 12: implement binary heap

homeworks/12_goroutines_and_scheduler/README.md

@@ -0,0 +1,25 @@
+# Домашнее задание №12
+
+В домашнем задании нужно реализовать алгоритм приоритетного планирования задач.
+
+Для алгоритма приоритетного планирования нужно будет реализовать сущность планировщика. Особенность реализации будет заключаться в том, что приоритет у задач можно будет менять после того, как они уже были запланированы в планирощике. Для реализации приоритетного планирования вам могут помочь двоичные кучи, поподробнее с ними можно ознакомиться [здесь](https://habr.com/ru/articles/112222/).
+
+API для планировщика будет выглядеть следующим образом:
+```go
+type Task struct {    
+    Identifier int    
+    Priority   int
+}
+
+type Scheduler struct { ... }
+
+func NewScheduler() Scheduler                                       // создать планировщик
+func (s *Scheduler) AddTask(task Task)                              // запланировать задачу
+func (s *Scheduler) ChangeTaskPriority(taskID int, newPriority int) // изменить приоритет задачи по идентификатору
+func (s *Scheduler) GetTask() Task                                  // получить задачу с наибольшим приоритетом для исполнения
+```
+
+Для выполнения домашнего задания подготовлен шаблон кода и основные тесты, которую помогут проверить корректность реализации конвертации. Шаблона доступен по [ссылке](https://github.com/Balun-courses/deep_go/blob/master/homework/goroutines_and_scheduler/homework_test.go).
+
+Задание со звездочкой  
+Выполнять необязательно, но если вы хотите, можете попробовать реализовать шардирование планировщика вместе с реализацией концепции Work Sharing (если у одного из планировщиков закончатся задачи, их нужно будет украсть у другого).

homeworks/12_goroutines_and_scheduler/binary_heap.go

@@ -0,0 +1,90 @@
+package homework12
+
+import "errors"
+
+var ErrNotFound = errors.New("not found")
+
+type Prioritisable interface {
+	GetIdentifier() int
+	GetPriority() int
+}
+
+type BinaryHeap struct {
+	list []Prioritisable
+}
+
+func NewBinaryHeap() BinaryHeap {
+	return BinaryHeap{
+		list: make([]Prioritisable, 0),
+	}
+}
+
+func (bh *BinaryHeap) Size() int {
+	return len(bh.list)
+}
+
+func (bh *BinaryHeap) Add(elem Prioritisable) {
+	bh.list = append(bh.list, elem)
+
+	i := bh.Size() - 1
+	parent := (i - 1) / 2
+
+	for bh.list[parent].GetPriority() < bh.list[i].GetPriority() {
+		bh.list[i], bh.list[parent] = bh.list[parent], bh.list[i]
+		i = parent
+		parent = (i - 1) / 2
+	}
+}
+
+func (bh *BinaryHeap) GetMax() (result Prioritisable, err error) {
+	if bh.Size() == 0 {
+		return nil, ErrNotFound
+	}
+
+	result = bh.list[0]
+
+	bh.list[0], bh.list[bh.Size()-1] = bh.list[bh.Size()-1], bh.list[0]
+	bh.list = bh.list[0 : bh.Size()-1]
+	bh.hapify(0)
+
+	return result, nil
+}
+
+func (bh *BinaryHeap) Get(identifier int) (result Prioritisable, err error) {
+	for i, v := range bh.list {
+		if v.GetIdentifier() == identifier {
+			result = bh.list[i]
+			bh.list[i], bh.list[bh.Size()-1] = bh.list[bh.Size()-1], bh.list[i]
+			bh.list = bh.list[:bh.Size()-1]
+			bh.hapify(i)
+			return result, nil
+		}
+	}
+	return nil, ErrNotFound
+}
+
+func (bh *BinaryHeap) hapify(i int) {
+	if i < 0 {
+		return
+	}
+
+	var leftChildIdx, rightChildIdx, LargestChildIdx int
+
+	for {
+		leftChildIdx = 2*i + 1
+		rightChildIdx = 2*i + 2
+		LargestChildIdx = i
+
+		if leftChildIdx < bh.Size() && bh.list[leftChildIdx].GetPriority() > bh.list[LargestChildIdx].GetPriority() {
+			LargestChildIdx = leftChildIdx
+		}
+		if rightChildIdx < bh.Size() && bh.list[rightChildIdx].GetPriority() > bh.list[LargestChildIdx].GetPriority() {
+			LargestChildIdx = rightChildIdx
+		}
+		if LargestChildIdx == i {
+			return
+		}
+		bh.list[LargestChildIdx], bh.list[i] = bh.list[i], bh.list[LargestChildIdx]
+		i = LargestChildIdx
+	}
+}

homeworks/12_goroutines_and_scheduler/homework.go

@@ -0,0 +1,60 @@
+package homework12
+
+import (
+	"fmt"
+)
+
+type Task struct {
+	identifier int
+	priority   int
+}
+
+func (t *Task) GetIdentifier() int {
+	return t.identifier
+}
+
+func (t *Task) GetPriority() int {
+	return t.priority
+}
+
+func (t *Task) SetIdentifier(val int) {
+	t.identifier = val
+}
+
+func (t *Task) SetPriority(val int) {
+	t.priority = val
+}
+
+type Scheduler struct {
+	BinaryHeap
+}
+
+func NewScheduler() Scheduler {
+	return Scheduler{
+		BinaryHeap: NewBinaryHeap(),
+	}
+}
+
+func (s *Scheduler) AddTask(task *Task) {
+	s.Add(task)
+}
+
+func (s *Scheduler) ChangeTaskPriority(taskID int, newPriority int) {
+	task, err := s.Get(taskID)
+	if err != nil {
+		fmt.Println(err.Error())
+		return
+	}
+	newTask := task.(*Task)
+	newTask.SetPriority(newPriority)
+	s.Add(newTask)
+}
+
+func (s *Scheduler) GetTask() *Task {
+	task, err := s.GetMax()
+	if err != nil {
+		fmt.Println(err.Error())
+		return &Task{}
+	}
+	return task.(*Task)
+}

homeworks/12_goroutines_and_scheduler/homework_test.go

@@ -0,0 +1,42 @@
+package homework12
+
+import (
+	"testing"
+
+	"github.com/stretchr/testify/assert"
+)
+
+func TestTrace(t *testing.T) {
+	task1 := &Task{identifier: 1, priority: 10}
+	task2 := &Task{identifier: 2, priority: 20}
+	task3 := &Task{identifier: 3, priority: 30}
+	task4 := &Task{identifier: 4, priority: 40}
+	task5 := &Task{identifier: 5, priority: 50}
+	taskNil := &Task{}
+
+	scheduler := NewScheduler()
+
+	task := scheduler.GetTask()
+	assert.Equal(t, taskNil, task)
+
+	scheduler.AddTask(task1)
+	scheduler.AddTask(task2)
+	scheduler.AddTask(task3)
+	scheduler.AddTask(task4)
+	scheduler.AddTask(task5)
+
+	task = scheduler.GetTask()
+	assert.Equal(t, task5, task)
+
+	task = scheduler.GetTask()
+	assert.Equal(t, task4, task)
+
+	scheduler.ChangeTaskPriority(1, 100)
+
+	task = scheduler.GetTask()
+	assert.Equal(t, task1, task)
+
+	task = scheduler.GetTask()
+
+	assert.Equal(t, task3, task)
+}