2、编写程序，模拟磁头扫描磁盘的轨迹：设定磁头的当前位置为n（0<=n<=500）磁道,盘面共有500个磁道，磁头正向磁道号增加方向移动。现有一个磁盘读写请求队列为10个0-500间的随机数：a1,a2,a3...a10。若采用先来先服务、最短寻道时间优先和扫描算法，试计算出各种算法的平均寻道长度各为多少？

这是一个磁盘调度算法的问题，可以采用 Python 编写程序进行模拟。

首先，我们可以先生成一个随机的读写请求队列，代码如下：

import random

# 随机生成读写请求队列
request_queue = [random.randint(0, 500) for i in range(10)]
print("读写请求队列：", request_queue)

接下来，我们可以分别实现三种算法。

1. 先来先服务（FCFS）算法

先来先服务算法非常简单，直接按照读写请求队列的顺序进行处理即可。代码如下：

# 先来先服务（FCFS）算法
def FCFS(request_queue, start_pos):
    total_distance = 0
    current_pos = start_pos
    for request in request_queue:
        total_distance += abs(request - current_pos)
        current_pos = request
    return total_distance / len(request_queue)

# 测试先来先服务算法
start_pos = random.randint(0, 500)
print("先来先服务算法的平均寻道长度：", FCFS(request_queue, start_pos))

2. 最短寻道时间优先（SSTF）算法

最短寻道时间优先算法会优先处理距离当前磁头位置最近的读写请求。代码如下：

# 最短寻道时间优先（SSTF）算法
def SSTF(request_queue, start_pos):
    total_distance = 0
    current_pos = start_pos
    while request_queue:
        # 找到距离当前磁头位置最近的读写请求
        min_distance = 1000
        min_index = 0
        for i in range(len(request_queue)):
            distance = abs(request_queue[i] - current_pos)
            if distance < min_distance:
                min_distance = distance
                min_index = i
        # 处理该读写请求，更新磁头位置和总寻道长度
        total_distance += min_distance
        current_pos = request_queue[min_index]
        request_queue.pop(min_index)
    return total_distance / len(request_queue)

# 测试最短寻道时间优先算法
start_pos = random.randint(0, 500)
print("最短寻道时间优先算法的平均寻道长度：", SSTF(request_queue, start_pos))

3. 扫描（SCAN）算法

扫描算法会按照磁头移动的方向进行处理，先处理同一侧的读写请求，再返回另一侧的读写请求。代码如下：

# 扫描（SCAN）算法
def SCAN(request_queue, start_pos):
    total_distance = 0
    current_pos = start_pos
    direction = 1  # 磁头移动的方向，1表示向外，-1表示向内
    while request_queue:
        # 找到同侧的读写请求
        same_direction_queue = []
        opposite_direction_queue = []
        for request in request_queue:
            if (request - current_pos) * direction > 0:
                same_direction_queue.append(request)
            else:
                opposite_direction_queue.append(request)
        # 如果同侧没有读写请求，改变方向
        if not same_direction_queue:
            direction = -direction
            same_direction_queue, opposite_direction_queue = opposite_direction_queue, same_direction_queue
        # 找到同侧中距离最近的读写请求
        min_distance = 1000
        min_index = 0
        for i in range(len(same_direction_queue)):
            distance = abs(same_direction_queue[i] - current_pos)
            if distance < min_distance:
                min_distance = distance
                min_index = i
        # 处理该读写请求，更新磁头位置和总寻道长度
        total_distance += min_distance
        current_pos = same_direction_queue[min_index]
        request_queue.remove(current_pos)
    return total_distance / len(request_queue)

# 测试扫描算法
start_pos = random.randint(0, 500)
print("扫描算法的平均寻道长度：", SCAN(request_queue, start_pos))

注意，以上三种算法都是基于当前磁头位置进行处理的，所以需要随机生成一个磁头的当前位置。另外，以上代码仅供参考，可能还有一些细节需要根据具体情况进行调整。