银行家算法java代码实现

时间: 2023-08-14 18:35:24 浏览: 55
以下是银行家算法的Java代码实现,其中包括了安全性检查和资源分配过程: ```java import java.util.*; public class BankerAlgorithm { private int[][] maximum; // 最大需求矩阵 private int[][] allocation; // 已分配矩阵 private int[][] need; // 需求矩阵 private int[] available; // 可用资源向量 private int[] work; // 工作向量 private boolean[] finish; // 进程完成标志 public BankerAlgorithm(int[][] max, int[][] alloc, int[] avail) { int n = max.length; // 进程数 int m = avail.length; // 资源种类数 maximum = new int[n][m]; allocation = new int[n][m]; need = new int[n][m]; available = new int[m]; work = new int[m]; finish = new boolean[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) { maximum[i][j] = max[i][j]; allocation[i][j] = alloc[i][j]; need[i][j] = max[i][j] - alloc[i][j]; } } for (int j = 0; j < m; j++) { available[j] = avail[j]; work[j] = avail[j]; } } // 检查当前状态是否安全 public boolean isSafeState() { int n = finish.length; // 进程数 int m = available.length; // 资源种类数 int count = 0; // 已完成进程数 boolean[] safe = new boolean[n]; // 安全序列 Arrays.fill(safe, false); while (count < n) { boolean flag = false; for (int i = 0; i < n; i++) { if (!finish[i]) { int j; for (j = 0; j < m; j++) { if (need[i][j] > work[j]) { break; } } if (j == m) { for (j = 0; j < m; j++) { work[j] += allocation[i][j]; } safe[count++] = true; finish[i] = true; flag = true; } } } if (!flag) { break; } } if (count < n) { return false; // 不安全状态 } else { System.out.print("安全序列:"); for (int i = 0; i < n; i++) { System.out.print("P" + (safe[i] ? i : -1) + " "); } System.out.println(); return true; // 安全状态 } } // 分配资源 public boolean requestResources(int pid, int[] req) { int m = available.length; // 资源种类数 if (pid < 0 || pid >= maximum.length) { return false; // 进程不存在 } for (int j = 0; j < m; j++) { if (req[j] > need[pid][j] || req[j] > available[j]) { return false; // 请求资源超出需求或可用量 } } for (int j = 0; j < m; j++) { available[j] -= req[j]; allocation[pid][j] += req[j]; need[pid][j] -= req[j]; work[j] = available[j]; } boolean safe = isSafeState(); // 检查安全性 if (!safe) { // 恢复原来状态 for (int j = 0; j < m; j++) { available[j] += req[j]; allocation[pid][j] -= req[j]; need[pid][j] += req[j]; work[j] = available[j]; } } return safe; } // 释放资源 public void releaseResources(int pid) { int m = available.length; // 资源种类数 if (pid < 0 || pid >= maximum.length) { return; // 进程不存在 } for (int j = 0; j < m; j++) { available[j] += allocation[pid][j]; allocation[pid][j] = 0; need[pid][j] = maximum[pid][j]; work[j] = available[j]; } } // 显示状态矩阵 public void showStatus() { System.out.println("最大需求矩阵:"); showMatrix(maximum); System.out.println("已分配矩阵:"); showMatrix(allocation); System.out.println("需求矩阵:"); showMatrix(need); System.out.println("可用资源向量:"); showVector(available); System.out.println("工作向量:"); showVector(work); System.out.println("进程完成标志:"); showVector(finish); } // 显示矩阵 private void showMatrix(int[][] matrix) { for (int[] row : matrix) { for (int cell : row) { System.out.print(cell + " "); } System.out.println(); } } // 显示向量 private void showVector(int[] vector) { for (int cell : vector) { System.out.print(cell + " "); } System.out.println(); } public static void main(String[] args) { int[][] max = { { 7, 5, 3 }, { 3, 2, 2 }, { 9, 0, 2 }, { 2, 2, 2 }, { 4, 3, 3 } }; int[][] alloc = { { 0, 1, 0 }, { 2, 0, 0 }, { 3, 0, 2 }, { 2, 1, 1 }, { 0, 0, 2 } }; int[] avail = { 3, 3, 2 }; BankerAlgorithm bank = new BankerAlgorithm(max, alloc, avail); bank.showStatus(); System.out.println(); bank.isSafeState(); System.out.println(); bank.requestResources(1, new int[] { 1, 0, 2 }); bank.showStatus(); System.out.println(); bank.isSafeState(); System.out.println(); bank.requestResources(4, new int[] { 0, 2, 0 }); bank.showStatus(); System.out.println(); bank.isSafeState(); } } ``` 示例代码中,我们以一个包含 5 个进程和 3 种资源的系统为例进行演示。在主函数中,我们先构造一个银行家算法的实例,然后调用它的方法完成安全性检查和资源分配过程。

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