python 银行家算法

银行家算法是一种经典的资源分配和死锁避免算法，最初由Edsger Dijkstra在1965年提出。这个算法模拟了银行家发放贷款的过程，用于在多进程环境下安全地进行资源分配，以避免系统进入死锁状态。以下是银行家算法的主要特点和步骤：

1. 数据结构：
- 可利用资源向量(Available)
- 最大需求矩阵(Max)
- 分配矩阵(Allocation)
- 需求矩阵(Need)

2. 主要步骤：
a) 初始化：系统初始化时，定义各种数据结构。
b) 安全性检查：判断当前系统状态是否安全。
c) 资源请求：进程提出资源请求。
d) 资源分配：根据请求和安全性检查结果决定是否分配资源。

3. 安全性算法：
- 寻找一个能满足需求的进程。
- 假设分配资源给该进程。
- 重复上述步骤，直到所有进程都能完成。

4. 资源请求算法：
- 检查请求是否小于等于进程的需求。
- 检查请求是否小于等于可用资源。
- 假设分配资源，更新数据结构。
- 进行安全性检查，如果安全则正式分配资源，否则拒绝请求并恢复原状。

银行家算法的优点是能够避免死锁，但缺点是要求进程预先声明最大资源需求，这在实际应用中可能难以实现。