java页面置换算法代码

以下是Java语言实现的最佳置换算法（OPT）的代码示例：

import java.util.Arrays;

public class OPT_PageReplacement {

    public static void main(String[] args) {
        int frames = 3; // 帧数
        int[] pages = {1, 3, 0, 3, 5, 6, 3}; // 页面引用序列
        int pageFaults = 0; // 缺页次数
        int[] memory = new int[frames]; // 物理内存
        Arrays.fill(memory, -1); // 初始化为-1，表示为空
        int[] nextUse = new int[frames]; // 记录每个物理块下一次使用的时间
        Arrays.fill(nextUse, Integer.MAX_VALUE); // 初始化为最大值，表示暂时不会被使用

        for (int i = 0; i < pages.length; i++) {
            int page = pages[i];
            boolean hit = false; // 是否命中标志

            // 查找是否命中
            for (int j = 0; j < frames; j++) {
                if (memory[j] == page) {
                    hit = true;
                    nextUse[j] = getNextUse(pages, i); // 更新下一次使用时间
                    break;
                }
            }

            // 如果没有命中，需要置换页面
            if (!hit) {
                int index = getReplacementIndex(nextUse); // 获取需要置换的物理块下标
                memory[index] = page; // 置换页面
                nextUse[index] = getNextUse(pages, i); // 更新下一次使用时间
                pageFaults++; // 缺页次数加1
            }

            // 输出物理内存状态
            System.out.println("Page " + page + ": " + Arrays.toString(memory));
        }

        // 输出缺页次数
        System.out.println("Total page faults: " + pageFaults);
    }

    // 获取下一次使用时间
    private static int getNextUse(int[] pages, int currentIndex) {
        for (int i = currentIndex + 1; i < pages.length; i++) {
            if (pages[i] == pages[currentIndex]) {
                return i;
            }
        }
        return Integer.MAX_VALUE;
    }

    // 获取需要置换的物理块下标
    private static int getReplacementIndex(int[] nextUse) {
        int index = 0;
        int maxNextUse = nextUse[0];
        for (int i = 1; i < nextUse.length; i++) {
            if (nextUse[i] > maxNextUse) {
                index = i;
                maxNextUse = nextUse[i];
            }
        }
        return index;
    }
}

该算法的时间复杂度为$O(n*f)$，其中$n$是页面引用序列的长度，$f$是物理内存的帧数。