基于java的磁盘调度算法-CFANZ编程社区

基于Java的磁盘调度算法实现指南

一、磁盘调度算法概述

磁盘调度算法用于优化磁盘的访问顺序，以提高数据读取的效率。常见的磁盘调度算法有：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描算法（SCAN）等。本文将以最短寻道时间优先（SSTF）为例，指导你如何在Java中实现一个简单的磁盘调度算法。

二、流程概述

实现这个算法可以分为以下几个步骤：

步骤	描述
1. 数据输入	接收请求轨道号和当前磁头位置
2. 计算距离	计算各请求轨道号与当前磁头位置的距离
3. 排序	根据距离对请求轨道号进行排序
4. 处理请求	按顺序处理请求并输出结果
5. 输出结果	显示调度顺序及每一步的访问情况

flowchart TD
    A[数据输入] --> B[计算距离]
    B --> C[排序]
    C --> D[处理请求]
    D --> E[输出结果]

三、具体实现

1. 数据输入

我们首先需要获取用户输入的请求轨道号和当前的磁头位置。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

public class DiskScheduling {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        // 输入当前磁头位置
        System.out.println("请输入当前磁头位置:");
        int currentTrack = scanner.nextInt();

        // 输入请求的轨道号
        System.out.println("请输入请求的轨道号，以空格分隔:");
        List<Integer> requestTracks = new ArrayList<>();
        while(scanner.hasNextInt()) {
            requestTracks.add(scanner.nextInt());
        }

        // 后续处理
        processRequests(currentTrack, requestTracks);
        scanner.close();
    }
}

上述代码中，我们引入了Scanner类用于获取用户输入的当前磁头位置和请求轨道号。

2. 计算距离

在获取输入后，我们需要计算每个请求轨道与当前磁头位置的距离。

private static List<Integer> calculateDistances(int currentTrack, List<Integer> requestTracks) {
    List<Integer> distances = new ArrayList<>();
    for (int track : requestTracks) {
        distances.add(Math.abs(track - currentTrack)); // 计算绝对距离
    }
    return distances;
}

这段代码将计算每个请求轨道与当前轨道的绝对距离，并返回距离列表。

3. 排序

接下来，我们将这些请求轨道按距离进行排序。

private static List<Integer> sortRequestsByDistance(List<Integer> requestTracks, List<Integer> distances) {
    List<Integer> sortedTracks = new ArrayList<>(requestTracks);
    Collections.sort(sortedTracks, (a, b) -> {
        return Integer.compare(distances.get(requestTracks.indexOf(a)), distances.get(requestTracks.indexOf(b)));
    });
    return sortedTracks;
}

在这段代码中，我们使用Collections.sort来按距离对请求进行排序。

4. 处理请求

排序完成后，我们可以根据这个顺序来处理请求。

private static void processRequests(int currentTrack, List<Integer> requestTracks) {
    List<Integer> distances = calculateDistances(currentTrack, requestTracks);
    List<Integer> sortedTracks = sortRequestsByDistance(requestTracks, distances);

    System.out.println("调度顺序为:");
    for (int track : sortedTracks) {
        System.out.println("访问轨道: " + track);
        currentTrack = track; // 更新磁头位置
    }
}

这段代码会输出调度后的访问轨道顺序，并更新当前磁头位置。