c++实现最佳置换算法,FIFO,LRU,CLOCK置换算法代码,结果用表格输出,表格中包括时刻、页访问序列、物理块、缺页、置换、命中,算出置换率、缺页率、命中率并在表格下方显示

时间: 2023-07-10 22:13:30 浏览: 93
好的,下面是针对你的问题给出的 C++ 实现最佳置换算法、FIFO 算法、LRU 算法、CLOCK 算法的代码: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <queue> #include <algorithm> #include <iomanip> using namespace std; // 最佳置换算法 int optimal(vector<int>& pages, int n, int m) { int cnt = 0, pos = 0; vector<int> frames(m, -1); vector<int> nxt(m, -1); for (int i = 0; i < m; ++i) { frames[i] = pages[i]; ++cnt; for (int j = i + 1; j < n; ++j) { if (find(frames.begin(), frames.end(), pages[j]) == frames.end()) { nxt[i] = j; break; } } if (nxt[i] == -1) { return 0; } } int ans = 0; for (int i = m; i < n; ++i) { if (find(frames.begin(), frames.end(), pages[i]) == frames.end()) { int idx = 0, farthest = nxt[0]; for (int j = 1; j < m; ++j) { if (nxt[j] == -1) { idx = j; break; } if (nxt[j] > farthest) { farthest = nxt[j]; idx = j; } } frames[idx] = pages[i]; nxt[idx] = -1; for (int j = i + 1; j < n; ++j) { if (find(frames.begin(), frames.end(), pages[j]) == frames.end()) { nxt[idx] = j; break; } } if (nxt[idx] == -1) { return 0; } ++ans; } } return ans; } // FIFO 算法 int fifo(vector<int>& pages, int n, int m) { int cnt = 0, pos = 0; vector<int> frames(m, -1); queue<int> q; for (int i = 0; i < n; ++i) { if (find(frames.begin(), frames.end(), pages[i]) == frames.end()) { if (cnt < m) { frames[cnt++] = pages[i]; q.push(pages[i]); } else { int t = q.front(); q.pop(); auto it = find(frames.begin(), frames.end(), t); *it = pages[i]; q.push(pages[i]); } ++pos; } } return pos; } // LRU 算法 int lru(vector<int>& pages, int n, int m) { int cnt = 0, pos = 0; vector<int> frames(m, -1); vector<int> recent(m, 0); for (int i = 0; i < n; ++i) { if (find(frames.begin(), frames.end(), pages[i]) == frames.end()) { if (cnt < m) { frames[cnt++] = pages[i]; } else { int idx = 0, mn = recent[0]; for (int j = 1; j < m; ++j) { if (recent[j] < mn) { mn = recent[j]; idx = j; } } frames[idx] = pages[i]; } ++pos; } for (int j = 0; j < m; ++j) { if (frames[j] == pages[i]) { recent[j] = i; break; } } } return pos; } // CLOCK 算法 int clock(vector<int>& pages, int n, int m) { int cnt = 0, pos = 0, hand = 0; vector<int> frames(m, -1); vector<int> flag(m, 0); for (int i = 0; i < n; ++i) { if (find(frames.begin(), frames.end(), pages[i]) == frames.end()) { while (flag[hand]) { flag[hand] = 0; ++hand; if (hand == m) { hand = 0; } } frames[hand] = pages[i]; flag[hand] = 1; ++pos; hand = (hand + 1) % m; } } return pos; } // 输出表格 void printTable(int n, int m, vector<int>& pages, vector<int>& ans) { double miss = (double)ans[0] / n, rate = 1 - miss; cout << "+--------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+" << endl; cout << "| 时刻 | 页访问序列 | 物理块 | 缺页 | 置换 | 命中 |" << endl; cout << "+--------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+" << endl; int idx = 0; for (int i = 0; i < n; ++i) { cout << "|" << setw(14) << i + 1 << "|"; cout << setw(17) << pages[i] << "|"; if (ans[idx] == 0) { cout << setw(17) << "-" << "|"; } else { for (int j = 0; j < m; ++j) { if (ans[idx] == frames[j]) { cout << setw(17) << ans[idx] << "|"; break; } } } if (ans[idx] == 0) { cout << setw(17) << "Yes" << "|"; } else { cout << setw(17) << "No" << "|"; } if (ans[idx] != 0) { cout << setw(17) << ans[idx] << "|"; } else { cout << setw(17) << "-" << "|"; } if (ans[idx] == 0) { cout << setw(17) << "Yes" << "|" << endl; } else { cout << setw(17) << "No" << "|" << endl; } if (ans[idx] == 0) { ++idx; } } cout << "+--------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+" << endl; cout << "缺页率: " << fixed << setprecision(2) << miss << ",命中率: " << fixed << setprecision(2) << rate << endl; } int main() { vector<int> pages = {1, 2, 3, 4, 2, 1, 5, 6, 2, 1, 2, 3, 7, 6, 3, 2, 1, 2, 3, 6}; int n = pages.size(), m = 3; vector<int> ans(4, 0); ans[0] = optimal(pages, n, m); ans[1] = fifo(pages, n, m); ans[2] = lru(pages, n, m); ans[3] = clock(pages, n, m); printTable(n, m, pages, ans); return 0; } ``` 上述代码中,我们通过 `optimal` 函数实现了最佳置换算法,通过 `fifo` 函数实现了 FIFO 算法,通过 `lru` 函数实现了 LRU 算法,通过 `clock` 函数实现了 CLOCK 算法。我们将这些算法的结果保存在一个长度为 4 的 vector 中,最后用 `printTable` 函数输出表格。 在输出表格的时候,我们使用了 `setw()` 函数来控制表格中各列的宽度,用 `fixed` 和 `setprecision()` 函数来控制输出结果的精度。最后,我们在表格下方输出了缺页率和命中率。
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