银行家算法python

银行家算法是一种用于解决死锁问题的算法，它可以判断系统是否会发生死锁，并避免死锁的发生。下面是一个使用 Python 实现银行家算法的示例代码：

def banker_algorithm(processes, available_resources, max_resources, allocated_resources):
    # 初始化工作向量
    work = available_resources.copy()
    # 初始化标记向量
    finish = [False] * len(processes)
    # 初始化安全序列
    safe_sequence = []

    while True:
        # 查找一个未完成的进程，且其所需资源小于等于可用资源
        found = False
        for i in range(len(processes)):
            if not finish[i] and all([max_resources[i][j] - allocated_resources[i][j] <= work[j] for j in range(len(available_resources))]):
                found = True
                # 分配资源
                for j in range(len(available_resources)):
                    work[j] += allocated_resources[i][j]
                # 标记进程已完成
                finish[i] = True
                # 将进程加入安全序列
                safe_sequence.append(i)
                break

        # 如果没有找到满足条件的进程，退出循环
        if not found:
            break

    # 如果所有进程都已完成，返回安全序列
    if all(finish):
        return safe_sequence
    else:
        return None

该函数接受四个参数：

- `processes`：一个包含每个进程所需资源和已分配资源的二维列表，其中每一行代表一个进程，每一列代表一个资源。
- `available_resources`：一个包含系统中可用资源数量的列表。
- `max_resources`：一个包含每个进程所需最大资源数量的二维列表。
- `allocated_resources`：一个包含每个进程已分配资源数量的二维列表。

函数返回一个安全序列（如果存在），表示进程可以按照该序列顺序运行而不会发生死锁。如果不存在安全序列，函数返回 None。

以下是一个使用示例：

processes = [
    [3, 2, 2],  # 进程 P0
    [6, 1, 3],  # 进程 P1
    [3, 1, 4],  # 进程 P2
    [4, 2, 2],  # 进程 P3
    [2, 4, 4]   # 进程 P4
]
available_resources = [10, 5, 7]
max_resources = [
    [7, 5, 3],  # 进程 P0
    [3, 2, 2],  # 进程 P1
    [9, 0, 2],  # 进程 P2
    [2, 2, 2],  # 进程 P3
    [4, 3, 3]   # 进程 P4
]
allocated_resources = [
    [0, 1, 0],  # 进程 P0
    [2, 0, 0],  # 进程 P1
    [3, 0, 2],  # 进程 P2
    [2, 1, 1],  # 进程 P3
    [0, 0, 2]   # 进程 P4
]

safe_sequence = banker_algorithm(processes, available_resources, max_resources, allocated_resources)
if safe_sequence is not None:
    print("安全序列:", safe_sequence)
else:
    print("不存在安全序列")

这个例子中，存在安全序列 `[1, 3, 4, 0, 2]`，表示进程可以按照 `P1`、`P3`、`P4`、`P0`、`P2` 的顺序运行而不会发生死锁。