如何使用java實(shí)現簡(jiǎn)單銀行家算法

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具體內容如下

題目：

初始時(shí)，Allocate[i,j]=0，表示初始時(shí)沒(méi)有進(jìn)程得到任何資源。假定進(jìn)程對資源的請求序列為：

Request(1)[M]=(1,0,0);Request(2)[M]=(2,1,0);Request(2)[M]=(2,0,1);Request(3)[M]=(2,1,1);Request(4)[M]=(0,0,2);Request(2)[M]=(1,0,1);Request(1)[M]=(1,0,1);

請用 Banker 算法判斷每一次資源請求是否接受，如果接受請求，請給出請求接受后的資源分配狀態(tài)，即 Allocate 矩陣、Need 矩陣和 Available 向量。

大致思路：

（1）：判斷該進(jìn)程資源請求是否小于Need需求矩陣,小于則進(jìn)第二步（2）：判斷該進(jìn)程資源請求向量是否小于剩余資源向量Available，小于則進(jìn)入第三步（3）：備份下資源狀態(tài)矩陣，假設接收該需求，求出相應的資源狀態(tài)矩陣，需求矩陣，剩余資源向量（4）：判斷接收請求后的狀態(tài)是否是安全狀態(tài)A：初始該狀態(tài)下的進(jìn)程標識都為false，work為資源剩余向量B；循環(huán)該狀態(tài)下的進(jìn)程，如果滿(mǎn)足標識為false，并且該進(jìn)程的需求向量小于work 則進(jìn)入C，當循環(huán)完畢都沒(méi)有滿(mǎn)足條件的進(jìn)入D。C：work+Allocate（對應進(jìn)程的狀態(tài)），將該進(jìn)程對應的進(jìn)程狀態(tài)標識為true，將B的循環(huán)數變?yōu)?，從頭開(kāi)始循環(huán)（進(jìn)入B）D：循環(huán)遍歷該狀態(tài)下的進(jìn)程標識，如果都為true則判斷狀態(tài)安全，否則判斷狀態(tài)不安全（5）：如果狀態(tài)是安全的輸入該狀態(tài)下的各個(gè)矩陣與向量，如果不安全，則利用剛剛備份的資源狀態(tài)矩陣，回滾。

源代碼

package Banker;public class Banker { public static int N = 4;// 線(xiàn)程個(gè)數 public static int M = 3;// 資源個(gè)數 public static int[] Resource = { 9, 3, 6 };// 資源向量； public static int[][] Cliam = { { 3, 2, 2 }, { 6, 1, 3 }, { 3, 1, 4 }, { 4, 2, 2 } }; public static int[][] Allocate = new int[N][M]; public static int[][] Need = { { 3, 2, 2 }, { 6, 1, 3 }, { 3, 1, 4 }, { 4, 2, 2 } }; public static int[] Available = { 9, 3, 6 }; public int[][] state = new int[N][M];   public static void main(String args[]) { Banker ban = new Banker(); //請求序列數組，包含第幾個(gè)請求，那條進(jìn)程，請求資源向量。 int[][][] re={{{1},{1,0,0}},{{2},{2,1,0}},{{2},{2,0,1}},{{3},{2,1,1}},{{4},{0,0,2}},{{2},{1,0,1}},{{1},{1,0,1}}}; for(int j=0;j<re.length;j++){  /*  * re[j][1] 請求向量  * re[j][0][0]-1 第幾個(gè)進(jìn)程  * j第幾個(gè)請求  */  ban.judgeqingqiu(re[j][1], re[j][0][0]-1, j);//輸入第幾條進(jìn)程，請求向向量，第幾個(gè)請求，調用判斷是否符合要求函數  }   } //判斷請求是否符合要求 public void judgeqingqiu(int[] Request, int i,int j) { /*judgementrequest(Request, i)調用函數，判斷該進(jìn)程請求向量是否小于請求矩陣中對應的向量請求資源  * judgementrequest(Request, i)調用函數，判斷該進(jìn)程請求向量是否小于剩于資源向量  */ if (judgementrequest(Request, i) && judgementrequest(Request, i)) {  distribute(Request,i);//調用假設分配函數，并將分配狀態(tài)copy出來(lái)  //judgementsafe(Allocate)判斷是否是安全狀態(tài)  if (judgementsafe(Allocate)) {    System.out.println("############");  System.out.println("第"+(j+1)+"個(gè)請求"+"進(jìn)程"+(i+1)+"請求資源被允許");  printJuzhen("Allocate", Allocate);  printJuzhen("Need", Need);  PrintXianglaing("Available", Available);  } else {  System.out.println("############");  System.out.println("第"+(j+1)+"個(gè)請求"+"進(jìn)程"+(i+1)+"請求資源被拒絕");  erWeiCopy(Allocate, state);  } } else {  System.out.println("*****************");  System.out.println("第"+(j+1)+"個(gè)請求"+"進(jìn)程"+(i+1)+"請求資源被拒絕"); } } // 假設符合，分配資源，記錄下剩余資源 public void distribute(int[] Request,int i) {  state = erWeiCopy(state, Allocate);//將資源分配矩陣保留下來(lái)，如果不正確方便回滾  Allocate = addrequest(Allocate, Request, i);//分配后的資源分配矩陣  Need = reducerequest(Need, Allocate);//分配后的資源需求矩陣  Available = AvaileReduceRequest(Available, Allocate);//分配后的資源剩余矩陣 }  // 判斷狀態(tài)安全函數 public boolean judgementsafe(int[][] Allocate) {  int[] work = new int[M];//相當于標記變量，標識進(jìn)程是否符合，如果符合為true  work = yiweicopy(work, Available);//將剩余資源響亮copy到work中  boolean safe = true;//安全狀態(tài)，默認為true  Boolean[] finish = { false, false, false, false };//相當于標記變量，標識進(jìn)程是否符合，如果符合為true，初始值都為false  //循環(huán)遍歷該狀態(tài)中的進(jìn)程，判斷進(jìn)程的資源需求是否小于剩余資源數  for (int j = 0; j < N; j++) {  //進(jìn)程資源請求是否小于剩余資源work，并且該進(jìn)程標識為false，  if (judgementsafeWork(Need[j], work) && finish[j] == false) {   finish[j] = true;//，將該進(jìn)程標識為true，改變work   for (int h = 0; h < M; h++) {   work[h] = work[h] + Allocate[j][h];   }   j = -1;//，將j=0，再次從頭遍歷查看進(jìn)程  }  }  /*  * 當沒(méi)有進(jìn)程滿(mǎn)足資源請求是否小于剩余資源work，并且該進(jìn)程標識為false時(shí)  * 遍歷狀態(tài)數組，看是否都為true  */  for (int m = 0; m < N; m++) {  if (finish[m] == false) {   safe = false;//如果狀態(tài)數組中有false那么將safe設置為false  }  }  return safe; } // 判斷狀態(tài)是否安全時(shí)進(jìn)程資源請求是否小于剩余資源work public boolean judgementsafeWork(int[] Request, int[] work) {  for (int k = 0; k < M; k++) {//  PrintXianglaing("",Request);  if (Request[k] >work[k]) {   return false;  }  }  return true;//返回狀態(tài) }  // 判斷該進(jìn)程請求向量是否小于請求矩陣中對應的向量請求資源 public boolean judgementrequest(int[] Request, int i) {  for (int j = 0; j < M; j++) {  if (Request[j] > Need[i][j]) {  return false;  } }  return true; } // 判斷該進(jìn)程請求向量是否小于剩于資源向量 public boolean judgementAvali(int[] Request) { for (int j = 0; j < M; j++) {  if (Request[j] >Available[j]) {  return false;  } } return true; } // 假設分配后修改資源分配矩陣 public int[][] addrequest(int[][] Allocate, int[] Request, int i) { for (int h = 0; h < M; h++) {  Allocate[i][h] = Allocate[i][h] + Request[h]; } return Allocate; } // 假設分配后修改資源的需求矩陣 public int[][] reducerequest(int[][] Need, int[][] state) { for (int j = 0; j < N; j++) {  for (int h = 0; h < M; h++) {  Need[j][h] = Cliam[j][h] - state[j][h];  } } return Need; } // 假設分配后修改資源剩余矩陣 public int[] AvaileReduceRequest(int[] Available, int[][] Allocate) { Available = yiweicopy(Available, Resource); for (int j = 0; j < N; j++) {  for (int h = 0; h < M; h++) {  Available[h] = Available[h] - Allocate[j][h];  } } return Available; }  // 二維數組拷貝 public int[][] erWeiCopy(int[][] x1, int[][] y1) { for (int j = 0; j < N; j++) {  for (int h = 0; h < M; h++) {  x1[j][h] = y1[j][h];  } } return x1; } // 一維數組拷貝 public int[] yiweicopy(int[] x1, int[] y1) { for (int j = 0; j < M; j++) {  x1[j] = y1[j]; } return x1; } // 打印向量 public static void PrintXianglaing(String id, int[] x) { System.out.println(id); for (int j = 0; j < x.length; j++) {  System.out.print(x[j] + " "); } System.out.println(""); } // 打印矩陣 public static void printJuzhen(String id, int[][] y) { System.out.println(id); for (int j = 0; j < N; j++) {  for (int h = 0; h < M; h++) {  System.out.print(y[j][h] + " ");  }  System.out.println(); } }}