编程实现银行家算法python代码

银行家算法是一种资源分配策略，用于解决并发进程中的死锁问题。它通过动态调整进程的资源请求，避免系统的不安全状态，从而预防死锁的发生。下面是一个简单的Python版本的银行家算法实现，假设我们有一个矩阵 `resources` 表示各个进程对资源的需求，矩阵 `limits` 则表示系统资源的最大分配量：

# 定义矩阵变量
resources = [[1, 2], [2, 1]]  # 程序1需求[1, 2]，程序2需求[2, 1]
limits = [5, 4]  # 系统最大可用资源[5, 4]

def is_safe(limits, resources, current_allocations):
    # 获取剩余资源
    remaining_resources = list(map(lambda x: x[0] - x[1], zip(limits, current_allocations)))
    
    # 检查是否有足够的资源满足所有进程的下一个需求
    return all(remaining >= r for r, remaining in zip(resources, remaining_resources))

def banker_algorithm(processes, limits):
    allocations = [[0, 0] for _ in processes]  # 初始化分配
    max_index = 0
    
    while True:
        safe = is_safe(limits, processes, allocations)
        
        if safe:
            # 如果当前分配是安全的，则尝试给进程分配更多的资源
            max_index = (max_index + 1) % len(processes)  # 循环轮询进程
            allocations[max_index] = [min(p, l - a[max_index]) for p, l, a in zip(processes[max_index], limits, allocations)]
            print(f"Current allocation: {allocations}")
            
        else:
            # 如果不安全，则回滚并检查是否有其他分配方案
            break
            
    return allocations

banker_algorithm(resources, limits)

这个代码会不断尝试给进程分配资源，直到找到一个安全的分配方案或无法再分配为止。请注意，这只是一个基本示例，并未处理所有边界情况和异常，实际应用中可能需要更复杂的逻辑来保证算法的精确性和效率。