操作系统银行家算法java【操作系统银行家算法例题：代码示例】

操作系统银行家算法是一种资源分配和安全性检查的算法，用于避免死锁的发生。它通过判断系统是否处于安全状态来决定是否分配资源给进程。在银行家算法中，系统会维护一个资源分配表和一个进程需求表，通过比较进程的需求和系统可用资源的数量来进行资源的分配。

下面是一个使用Java实现的简单示例代码：

import java.util.Arrays;
public class BankerAlgorithm {
    private int processCount; // 进程数量
    private int resourceCount; // 资源数量
    private int[] available; // 可用资源数量
    private int[][] max; // 最大需求矩阵
    private int[][] allocation; // 已分配资源矩阵
    private int[][] need; // 需求资源矩阵
    public BankerAlgorithm(int processCount, int resourceCount, int[] available, int[][] max, int[][] allocation) {
        this.processCount = processCount;
        this.resourceCount = resourceCount;
        this.available = available;
        this.max = max;
        this.allocation = allocation;
        this.need = new int[processCount][resourceCount];
        for (int i = 0; i < processCount; i++) {
            for (int j = 0; j < resourceCount; j++) {
                need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j];
            }
        }
    }
    public boolean isSafeState() {
        boolean[] finish = new boolean[processCount];
        int[] work = Arrays.copyOf(available, resourceCount);
        int[] safeSequence = new int[processCount];
        int count = 0;
        while (count < processCount) {
            boolean found = false;
            for (int i = 0; i < processCount; i++) {
                if (!finish[i] && isLessOrEqual(need[i], work)) {
                    for (int j = 0; j < resourceCount; j++) {
                        work[j] += allocation[i][j];
                    }
                    safeSequence[count++] = i;
                    finish[i] = true;
                    found = true;
                }
            }
            if (!found) {
                break;
            }
        }
        return count == processCount;
    }
    private boolean isLessOrEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            if (arr1[i] > arr2[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int processCount = 5;
        int resourceCount = 3;
        int[] available = {3, 3, 2};
        int[][] max = {
                {7, 5, 3},
                {3, 2, 2},
                {9, 0, 2},
                {2, 2, 2},
                {4, 3, 3}
        };
        int[][] allocation = {
                {0, 1, 0},
                {2, 0, 0},
                {3, 0, 2},
                {2, 1, 1},
                {0, 0, 2}
        };
        BankerAlgorithm bankerAlgorithm = new BankerAlgorithm(processCount, resourceCount, available, max, allocation);
        boolean isSafe = bankerAlgorithm.isSafeState();
        System.out.println("Is the system in a safe state? " + isSafe);
    }
}

在上述示例代码中，我们首先定义了一个`BankerAlgorithm`类，它包含了进程数量、资源数量、可用资源数量、最大需求矩阵、已分配资源矩阵和需求资源矩阵等属性。在构造函数中，我们根据已分配资源矩阵和最大需求矩阵计算得到需求资源矩阵。

然后，我们实现了一个`isSafeState`方法来判断系统是否处于安全状态。在该方法中，我们使用了三个辅助数组：`finish`用于标记进程是否已完成，`work`用于模拟系统可用资源数量的变化，`safeSequence`用于保存安全序列。通过遍历进程并比较进程的需求和系统可用资源的数量，我们可以判断是否可以分配资源给进程。如果存在可以分配资源的进程，则更新`work`数组并标记该进程为已完成，直到所有进程都被标记为已完成或无法找到可以分配资源的进程。如果所有进程都被标记为已完成，则说明系统处于安全状态。

在`main`方法中，我们定义了一个示例输入并创建了一个`BankerAlgorithm`对象，然后调用`isSafeState`方法来判断系统是否处于安全状态，并输出结果。

通过以上示例代码，我们可以了解到操作系统银行家算法的基本原理和实现方式。