扫描算法（电梯算法）（SCAN）

扫描算法（SCAN），也被称为电梯算法，是一种磁盘调度算法，用于优化磁盘读写操作的顺序。

SCAN算法的基本思想是，磁头按照一个方向移动，然后扫描磁盘上的请求队列，依次处理请求。在处理完当前磁道上的所有请求之后，磁头会改变方向，并继续处理另一方向上的请求。这种往返移动的方式就像电梯在楼层之间运行一样，因此也被称为电梯算法。

具体实现时，SCAN算法通常将磁盘的磁道分为两个方向：向外（外部）和向内（内部）。当磁头移动到磁道的最外侧或最内侧时，会立即改变方向。这样可以确保所有请求都会被处理到，而不会出现某些请求一直等待的情况。

SCAN算法的优点是它能够平衡处理磁盘请求的时间，并且可以避免某些请求永远得不到处理。然而，它可能会导致一些请求等待时间较长，特别是当请求队列中存在大量离散的请求时。

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相关问题

磁盘扫描算法scan实现

磁盘扫描算法scan是一种磁盘调度算法，也被称为电梯算法。它的思想是让磁头在一个方向上移动，直到遇到最远的磁道，然后改变方向，直到移动到另一个极端，重复进行。

具体实现如下：

1. 确定初始时磁头所在的磁道及移动方向（向外或向内）；

2. 在一个方向上扫描磁道，将请求队列中与当前磁头位置同方向的磁道请求按磁道号从小到大排序；

3. 如果当前方向上已经扫描完所有请求，将磁头移动到另一个方向的最小磁道，并改变移动方向；

4. 重复第2、3步，直到所有的请求都被满足。

代码实现：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

void scan(int start, vector<int> requests) {
    int n = requests.size();
    vector<int> left, right;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (requests[i] < start) {
            left.push_back(requests[i]);
        } else {
            right.push_back(requests[i]);
        }
    }
    sort(left.begin(), left.end());
    sort(right.begin(), right.end());
    int head = start, total = 0;
    bool direction = true; // true: move right; false: move left
    while (true) {
        if (direction) {
            for (int i = 0; i < right.size(); i++) {
                if (right[i] >= head) {
                    total += right[i] - head;
                    head = right[i];
                    cout << head << " ";
                }
            }
            if (left.size() == 0) break;
            total += head - left[0];
            head = left[0];
            cout << head << " ";
            direction = false;
        } else {
            for (int i = left.size() - 1; i >= 0; i--) {
                if (left[i] <= head) {
                    total += head - left[i];
                    head = left[i];
                    cout << head << " ";
                }
            }
            if (right.size() == 0) break;
            total += right[right.size() - 1] - head;
            head = right[right.size() - 1];
            cout << head << " ";
            direction = true;
        }
    }
    cout << endl << "Total head movement: " << total << endl;
}

int main() {
    int start = 50;
    vector<int> requests = {98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67};
    scan(start, requests);
    return 0;
}

上述代码实现了一个简单的磁盘扫描算法scan。其中，start表示初始磁头位置，requests为请求队列，vector left和right分别存储与当前磁头位置同方向的磁道请求，direction表示移动方向，total记录总磁头移动距离。函数scan按上述步骤实现磁盘扫描算法，并输出扫描顺序和总磁头移动距离。

电梯调度scan算法

电梯调度算法中的SCAN算法（也称作电梯算法或扫描算法）是一种常用的调度策略。该算法模拟电梯的上下行过程，按照特定方向移动并为乘客服务。

在SCAN算法中，电梯首先按照一个固定的方向（通常是上行）运行，服务请求会按照到达楼层的先后顺序进行处理。当所有较高楼层的请求都处理完毕后，电梯改变方向（变为下行），并按照到达楼层的先后顺序继续服务剩余的请求。

使用SCAN算法时，电梯会来回穿梭于楼层之间，直到没有未处理的请求为止。这种方式可以避免饥饿现象，即每个楼层都有机会被服务到。

需要注意的是，SCAN算法并不能保证最优解，但它在实际应用中表现良好，并且易于实现。