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import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Scanner; class Replacement{ private int n;//页面数 private int m;//内存块数 private double rate;//中断率 private List<Integer> block=new ArrayList<Integer>(); private List<Integer> page=new ArrayList<Integer>(); public void init() { Scanner in=new Scanner(System.in); System.out.println("请输入进程的页面数："); n=in.nextInt(); System.out.println("请输入已在内存中分配的块数："); m=in.nextInt(); System.out.println("请输入程序访问内存的页面顺序：（输入完毕请以“/”结束并回车）"); while(in.hasNextInt()) { page.add(in.nextInt()); } } public void OPT() { int s=0;//中断次数 int MAX=1000; int index=-2;//最久时间不会用到 int size=page.size();//即访问次数 double rate;//中断率 System.out.println("***************Optimal Algorithm***************"); for(int i=0;i<m;i++) { block.add(page.get(i)); s++; System.out.println(block); } for(int i=0;i<m;i++) { page.remove(0); } while(page.size()!=0){ FIRST_LOOP: for(int i=0;i<m;i++) { for(int k=0;k<m;k++) { if(block.get(k)==page.get(0)) { page.remove(0); break FIRST_LOOP; } } for(int k=0;k<m;k++) { if(page.indexOf(block.get(k))==-1) { MAX=block.get(k); break FIRST_LOOP; } } if(page.indexOf(block.get(i))>index) { index=page.indexOf(block.get(i)); } } for(int i=0;i<m;i++) { if((block.get(i)==MAX)||((index!=-2)&&(block.get(i)==page.get(index)))) { block.set(i, page.get(0)); s++; page.remove(0); MAX=1000; index=-2; break; } } System.out.println(block); } rate=(1.0*s/size)*100; System.out.println("中断次数："+s); System.out.println("访问次数："+size); System.out.printf("中断率：%.2f%%\n",rate); } public void FIFO() { int s=0;//中断次数 int size=page.size();//即访问次数 double rate;//中断率 System.out.println("***************First In First Out Algorithm***************"); for(int i=0;i<m;i++) { block.add(page.get(i)); s++; System.out.println(block); } for(int i=0;i<m;i++) { page.remove(0); } MAX_LOOP: while(page.size()!=0) { for(int k=0;k<m;k++) { if(block.get(k)==page.get(0)) { page.remove(0); System.out.println(block); continue MAX_LOOP; } } for(int i=0;i<m-1;i++) { block.set(i,block.get(i+1)); } block.set(m-1, page.get(0)); s++; page.remove(0); System.out.println(block); } rate=(1.0*s/size)*100; System.out.println("中断次数："+s); System.out.println("访问次数："+size); System.out.printf("中断率：%.2f%%\n",rate); } public void LRU() { int s=0;//中断次数 int size=page.size();//即访问次数 double rate;//中断率 int MIN=1000; List<Integer> test=new ArrayList<Integer>(); System.out.println("***************Least Recently Used Algorithm***************"); for(int i=0;i<m;i++) { block.add(page.get(i)); s++; System.out.println(block); } for(int i=0;i<m;i++) { test.add(page.get(0)); page.remove(0); } while(page.size()!=0){ FIRST_LOOP: for(int i=0;i<m;i++) { for(int k=0;k<m;k++) { if(block.get(k)==page.get(0)) { test.add(page.get(0)); page.remove(0); break FIRST_LOOP; } } if(test.lastIndexOf(block.get(i))<MIN) { MIN=test.lastIndexOf(block.get(i)); } } for(int i=0;i<m;i++) { if((MIN!=1000)&&(block.get(i)==test.get(MIN))) { block.set(i, page.get(0)); s++; test.add(page.get(0)); page.remove(0); MIN=1000; } } System.out.println(block); } rate=(1.0*s/size)*100; System.out.println("中断次数："+s); System.out.println("访问次数："+size); System.out.printf("中断率：%.2f%%\n",rate); } } public class Main2 { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Scanner in=new Scanner(System.in); while(true) { System.out.println("请输入想要实现的算法 1：OPT 2:FIFO 3:LRU 4:退出(输入格式：1 or 2 or 3 or 4)"); int choice=in.nextInt(); switch(choice) { case 1: Replacement re1=new Replacement(); re1.init(); re1.OPT();break; case 2: Replacement re2=new Replacement(); re2.init(); re2.FIFO();break; case 3: Replacement re3=new Replacement(); re3.init(); re3.LRU();break; case 4: System.out.println("退出成功！"); System.exit(0);break; } } } } 分段分析代码的算法和作用
3月前
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深入研究一些
这段Java代码实现了三种页面置换算法：OPT（最优页面置换算法）、FIFO（先进先出页面置换算法）和LRU（最近最少使用页面置换算法）。以下是对代码中每个算法的分段分析和作用：
1. 初始化方法 init()
这个方法用于初始化页面置换算法所需的参数，包括进程的页面数、已在内存中分配的块数，以及程序访问内存的页面顺序。用户通过控制台输入这些信息。
Scanner in创建一个Scanner对象，用于读取用户输入。System.out.println打印提示信息，要求用户输入相应的数据。in.nextInt()读取用户输入的整数值。page.add(in.nextInt())将用户输入的页面顺序添加到page列表中。
2. OPT算法 OPT()
OPT算法是一种理论上的最优页面置换算法，它通过预测未来页面的访问情况来选择最久未使用的页面进行置换。
int s用于记录中断次数。int MAX用于记录最久未使用页面的值。int index用于记录最久未使用页面的索引。- 算法首先将前
m个页面加载到内存中，并记录中断次数。 - 然后，通过两层循环，找出最久未使用的页面，并将其置换。
- 最后，计算中断率并输出结果。
3. FIFO算法 FIFO()
FIFO算法是一种简单的页面置换算法，它按照页面进入内存的顺序进行置换，即最先进入的页面最先被置换。
int s用于记录中断次数。- 算法首先将前
m个页面加载到内存中，并记录中断次数。 - 然后，通过一个循环，当内存中没有当前要访问的页面时，将队列中的页面向前移动，并将新的页面加载到内存的最后位置。
- 最后，计算中断率并输出结果。
4. LRU算法 LRU()
LRU算法是一种根据页面最近使用情况来选择置换页面的算法，最近最少使用的页面将被置换。
int s用于记录中断次数。int MIN用于记录最近最少使用的页面的索引。List<Integer> test用于记录页面的访问顺序。- 算法首先将前
m个页面加载到内存中，并记录中断次数。 - 然后，通过循环，找出最近最少使用的页面，并将其置换。
- 最后，计算中断率并输出结果。
5. 主方法 main(String[] args)
这是程序的入口方法，它使用一个无限循环来接收用户输入，根据用户的选择执行不同的页面置换算法或退出程序。
Scanner in创建一个Scanner对象，用于读取用户输入。System.out.println打印提示信息，要求用户选择算法。int choice读取用户输入的选择。switch语句根据用户的选择执行相应的算法或退出程序。
你觉得结果怎么样？