使用Java实现银行家算法

银行家算法是一种避免死锁的算法，主要用于操作系统中的资源分配。下面是使用Java实现银行家算法的代码示例：

import java.util.Scanner;

public class BankerAlgorithm {

    private int[][] need;
    private int[][] allocation;
    private int[][] max;
    private int[] available;
    private int numOfProcesses;
    private int numOfResources;

    public BankerAlgorithm() {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入进程数：");
        numOfProcesses = sc.nextInt();
        System.out.print("请输入资源数：");
        numOfResources = sc.nextInt();
        need = new int[numOfProcesses][numOfResources];
        allocation = new int[numOfProcesses][numOfResources];
        max = new int[numOfProcesses][numOfResources];
        available = new int[numOfResources];

        System.out.println("请输入各进程的最大需求量：");
        for (int i = 0; i < numOfProcesses; i++) {
            for (int j = 0; j < numOfResources; j++) {
                max[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }

        System.out.println("请输入各进程的已分配量：");
        for (int i = 0; i < numOfProcesses; i++) {
            for (int j = 0; j < numOfResources; j++) {
                allocation[i][j] = sc.nextInt();
                need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j];
            }
        }

        System.out.println("请输入各资源的总数：");
        for (int i = 0; i < numOfResources; i++) {
            available[i] = sc.nextInt();
        }
    }

    private boolean isSafe() {
        int[] work = new int[numOfResources];
        int[] finish = new int[numOfProcesses];
        for (int i = 0; i < numOfResources; i++) {
            work[i] = available[i];
        }

        int count = 0;
        while (count < numOfProcesses) {
            boolean found = false;
            for (int i = 0; i < numOfProcesses; i++) {
                if (finish[i] == 0) {
                    int j;
                    for (j = 0; j < numOfResources; j++) {
                        if (need[i][j] > work[j])
                            break;
                    }
                    if (j == numOfResources) {
                        for (int k = 0; k < numOfResources; k++) {
                            work[k] += allocation[i][k];
                        }
                        finish[i] = 1;
                        found = true;
                        count++;
                    }
                }
            }
            if (!found) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    public void run() {
        if (isSafe()) {
            System.out.println("系统是安全的！");
        } else {
            System.out.println("系统是不安全的！");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        BankerAlgorithm bankerAlgorithm = new BankerAlgorithm();
        bankerAlgorithm.run();
    }
}

在该实现中，首先输入进程数和资源数，然后输入各进程的最大需求量、已分配量和各资源的总数。接着，通过 `isSafe()` 方法检查系统是否安全，如果安全则输出“系统是安全的！”否则输出“系统是不安全的！”。

其中，`isSafe()` 方法实现了银行家算法的过程。该方法首先初始化工作向量 `work` 和完成向量 `finish`，并将工作向量初始化为可用资源向量 `available`。然后，使用循环遍历所有进程，如果该进程未完成，且它所需的每个资源都小于或等于工作向量中对应的资源，则将该进程添加到完成向量中，并更新工作向量。如果找不到满足条件的进程，则说明系统不安全。

最后，在 `main()` 方法中创建 `BankerAlgorithm` 对象并调用 `run()` 方法来执行程序。