本文实例为大家分享了C#实现银行家算法的具体代码，供大家参考，具体内容如下
1.死锁
死锁，顾名思义，是一种锁住不可自行解开的死局。
在操作系统中，“死锁”用于描述资源分配时，进程互相抢占资源，又因为需求的资源被别的进程抢占，只好互相等待，以至于等待循环中的所有进程均无法正常运行的情况。
死锁形成需要四个条件，这四个条件缺少一个，就不会形成死锁。
死锁的四个条件1）互斥条件即对于某资源在一段时间内仅允许一个进程占有使用。
2）占有且等待条件/请求和保持条件在进程已经占有一个或多个资源的情况下，若它仍申请新的资源，在等待获得新的资源时，进程仍会继续占有旧有资源，不会主动释放。
3）不可抢占条件直到占有该资源的进程使用完毕之前，其他任何进程均不应该强行抢占该资源。
4）循环等待条件若干个进程之间形成了一个等待循环。
2.安全状态
若针对目前资源分配情况，系统可以找到某种次序为进程分配资源，使得所有进程能够依次运行成功，则称系统此时的分配状态是安全的，分配资源的次序称为“安全序列”。
安全状态时系统中无死锁，所以所有避免死锁的算法都尽可能地使系统进入安全状态。
值得注意的是，即使是安全状态下的系统，如果资源分配不当，仍然可以使系统变为不安全状态。
3.银行家算法
1）设计思想在系统中，进程发起一项资源分配请求，由系统检查是否可以满足该分配请求，若可以，应暂时满足该请求，并查看此时系统是否仍是安全状态。
2）程序流程图可以分为三个功能模块，第一个模块检查需求是否可以被满足，第二个模块检查系统是否安全，第三个模块是主程序，通过调用前两个模块实现资源分配或请求驳回。
3）数据结构设有m种资源，n个进程。
int[] Available[m] 系统内可用资源int[,] Max[n,m] 进程对每种资源的最大需求int[,] Allocation[n,m] 已分配给各个进程的资源int[,] Need[n,m] 目前各个进程对各个资源的需求数[显然有Need=Max-Allocation]int[,] Require[m] 对于各种资源的请求函数bool[] Finish[n] 进程是否可以成功运行的标志int[] Work[m] 用于分配资源的向量
[定义：Work=Available-Require]4）窗体设计
5)窗体代码using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading.Tasks;using System.Windows.Forms;
namespace bank{public partial class Form1 : Form{public int n = 1;//进程数目public int m = 1;//资源分类数int[,] Allocation;int[,] Max;int[] Available;int[,] Need;int[] Require;string order;//输出安全序列
public Form1(){InitializeComponent();
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e){n = Convert.ToInt32( tb_proNum.Text);m = Convert.ToInt32(tb_resouseClass.Text);}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e){if (rb_allocation.Checked){tb_output.Text += "Allocation矩阵\r\n";string[] str = tb_datainput.Text.Split(' ');
Allocation = new int[n, m];for (int i = 0; i < n; i++){tb_output.Text+="\r\n";string[] temp= str[i].Split(',');for (int j = 0; j < m; j++){Allocation[i, j] = Convert.ToInt32(temp[j]);tb_output.Text += " " + Allocation[i, j];}}
}else if (rb_available.Checked){tb_output.Text += "\r\nAvailable向量\r\n";string[] str = tb_datainput.Text.Split(',');Available = new int[m];for (int i = 0; i < m; i++){Available[i] = Convert.ToInt32(str[i]);tb_output.Text += " " + Available[i];}}else//输入max矩阵{tb_output.Text += "\r\nMax矩阵\r\n";string[] str = tb_datainput.Text.Split(' ');Max = new int[n, m];
for (int i = 0; i < n; i++){tb_output.Text+="\r\n";string[] temp = str[i].Split(',');for (int j = 0; j < m; j++){Max[i, j] = Convert.ToInt32(temp[j]);tb_output.Text += " " + Max[i, j];}}}}
private void button3_Click(object sender, EventArgs e){int PID = 0;bool[] finish = new bool[n];for (int i = 0; i < n; i++){finish[i] = false;}if (tb_pid.Text == "");else PID = Convert.ToInt32(tb_pid.Text) ;
int bigger_1 = 0;int bigger_2 = 0;///计算Need矩阵/// Need = new int[n, m];tb_output.Text += "\r\nNeed矩阵\r\n";for (int i = 0; i < n; i++){tb_output.Text += "\r\n";for (int j = 0; j < m; j++){Need[i, j] = Max[i, j] - Allocation[i, j];tb_output.Text += " " + Need[i, j];}}///输入Require/// if (tb_require.Text == ""){Require = new int[m];for (int i = 0; i < m; i++){ Require[i] = 0; }PID = 0;tb_output.Text += "\r\n检测当前状态是否安全中…\r\n";if (CheckSecure(Available, finish, Need, Allocation)){tb_output.Text += "系统目前安全"+"安全序列"+order;}else{tb_output.Text += "系统目前不安全";
}}else{string[] str = tb_require.Text.Split(',');Require = new int[m];for (int i = 0; i < m; i++){Require[i] = Convert.ToInt32(str[i]);if (Require[i] > Need[PID, i]) bigger_1++;if (Require[i] > Available[i]) bigger_2++;
}
///检查/// if (bigger_1 != 0){tb_output.Text += "\r\n错误：进程申请的资源多于说明的最大量,系统无法满足\r\n";}else if (bigger_2 != 0){tb_output.Text += "\r\n进程" + tb_pid.Text + "暂时阻塞\r\n";}else{int[] temp_available = Available;int[,] temp_allocation = Allocation;int[,] temp_need = Need;
for (int j = 0; j < m; j++){temp_available[j] -= Require[j];temp_allocation[PID, j] += Require[j];temp_need[PID, j] -= Require[j];
}
if (CheckSecure(temp_available, finish, temp_need, temp_allocation)){Available = temp_available;Allocation = temp_allocation;Need = temp_need;tb_output.Text += "\r\n系统处于安全状态，且已经分配完毕\r\n"+"安全序列"+order ;
}else{ tb_output.Text += "\r\n该请求将导致系统处于不安全状态，已经撤销分配\r\n"; }
}}}///检查安全状态/// public bool CheckSecure(int[] work,bool[] finish,int[,] temp_need,int[,] temp_allocation){int num = 0;//need[i]<=work[i]的个数order ="";int[] wor = work;bool[] finis = finish;int[,] temp_nee = temp_need;int[,] temp_allocatio = temp_allocation;int K=0;while (K < 10){for (int i = 0; i < n; i++){if (!finis[i]){for (int j = 0; j < m; j++){if (temp_nee[i, j] <= wor[j]) num++;
}if (num == m){for (int j = 0; j < m; j++){wor[j] += temp_allocatio[i, j];}finis[i] = true;order += i;
num = 0;
}else num = 0;
}else if (checkFinish(finis)) return true;
}K++;}
if (checkFinish(finis))
return true;
else return false;}
public bool checkFinish(bool[] f){int num=0;foreach (bool k in f){if (k) num++;
}if (num == f.Length) return true;else return false;}}}
计算效果如下：
3.总结
实现功能允许输入数据（只输入Available,Max,Allocation即可，Need可以自动计算，矩阵同一行元素之间用“，”隔开，换行时用空格隔开）
使用银行家算法进行安全检查（若未提出请求，则应使进程号与Require后面的textbox内容为空，点击“提出请求”按钮即可检查当前系统安全状态）
输出状态结果输出安全序列（注：输出的是进程号，默认序号从0开始）
不足之处未写出完整的约束不能输出分配成功后的系统状态
交互不够人性化，例如没有在输出文本框中加入滚动条，不方便使用者查看结果问题例子中经过程序计算后的need矩阵中出现了负数，不知道是为什么，正在排查错误。
关键点——向量比较：银行家算法中的向量大小比较与数学中的向量大小比较（范数比较）不同，只有向量a中的所有分量均大于向量b，才可以称为向量a大于向量b。向量比较主要用在检查Require是否合法，本例中使用for循环对于两向量的各个分量进行比较，设置一个初始值为0的信号变量，若任一分量小于对应分量，则将信号变量++，循环结束后只需要检查信号变量是否为0即可知道是否前者大于后者。
——矩阵输入：使用split方法，将字符串按照给定符号（char,char[]）分隔开，并赋给一个给定大小的数组，在本例中使用逗号和空格分开了不同列不同行的元素，定义全局变量m与n，在给数组赋值前需要使用mn初始化数组大小。
——使用临时变量代替真实变量，方便恢复变量数值。因为银行家算法中，若资源分配后系统不安全，要求系统必须撤销所有分配，所以使用临时变量可以避免大量的恢复运算，即使经过检查后，系统为安全状态，也只需要将临时变量的值赋给真实变量即可。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。
您可能感兴趣的文章:C#算法之回文数C#算法之整数反转C#算法之各位相加C#算法之无重复字符的最长子串C#算法之两数之和C#算法之冒泡排序、插入排序、选择排序C# 递归算法详解开源一个c# 新的雪花算法C#中的那些常用加密算法C#实现拼手气红包算法C#算法之罗马数字转整数