Python实现调度算法代码详解

脚本专栏 2024/11/26 佚名

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调度算法

操作系统管理了系统的有限资源，当有多个进程（或多个进程发出的请求）要使用这些资源时，因为资源的有限性，必须按照一定的原则选择进程（请求）来占用资源。这就是调度。目的是控制资源使用者的数量,选取资源使用者许可占用资源或占用资源。

在操作系统中调度是指一种资源分配，因而调度算法是指：根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。对于不同的的系统和系统目标，通常采用不同的调度算法，例如，在批处理系统中，为了照顾为数众多的段作业，应采用短作业优先的调度算法；又如在分时系统中，为了保证系统具有合理的响应时间，应当采用轮转法进行调度。目前存在的多种调度算法中，有的算法适用于作业调度，有的算法适用于进程调度；但也有些调度算法既可以用于作业调度，也可以用于进程调度。

目标阐述：

将中缀表达式转换为后缀表达式（Reverse Polish Notation：RPN 逆波兰式）
参与运算的数据的正则表示为：[0-9]{1,}形式的十进制数

运算符优先级：（从高到低）————————————————————————
( )   括号
/ * %  除乘余
+ -   加减————————————————————————

解：

第一步：使用正则词法分析器flex生成一个词法分析器，以处理输入的中缀表达式。
从stdin接收输入，检测非法字符，并将处理后的中缀表达式输出到stdout。

%option noyywrap
%{
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>%}

%%
[0-9]+ { printf("%s ",yytext); }
[()*/%+-] { printf("%s ",yytext); }
[[:space:]] {}
. { printf("\nError\n");exit(1); }
%%

int main()
{
 yylex();
 printf("\n");
 return 0;
}

第二步：使用Python进行转换。

从stdin接收一定格式的中缀表达式字符流，检测是否在词法分析器处理过程中出错，然后使用调度场算法处理数据，得到rpn列表。

import sys

line=sys.stdin.readline()
line2=sys.stdin.readline()

if len(line2)>0:
 sys.stderr.write("Syntax Error after : ")
 sys.stderr.write(line)
 sys.stderr.write("\n")
 exit(1)

lis=line.split(' ')
lis.pop()
lis_old=lis[:]
lis.reverse()

oplis=[]
rpnlis=[]
str=''
arith_op="+-*/%" # '(' ')' [0-9]+
prior={ '/':1,'*':1,'%':1, '+':2,'-':2 }

while len(lis)>0:
  str=lis.pop()
  if str=='(':
    oplis.append('(')
  elif str.isdigit():
    rpnlis.append(str)
  elif len(str)==1 and arith_op.find(str[0])!=-1:
    if len(oplis)==0 or oplis[len(oplis)-1]=='(':
      oplis.append(str)
    else:
      while len(oplis)>0 and oplis[len(oplis)-1]!='('                and prior[oplis[len(oplis)-1]]<=prior[str]:
        rpnlis.append(oplis.pop())
      oplis.append(str)
  elif str==')':
    while len(oplis)>0 and oplis[len(oplis)-1]!='(':
      rpnlis.append(oplis.pop())
    if len(oplis)>0:
         oplis.pop()
        else:
         sys.stderr.write("Syntax Error while translating : Expected '('")
         sys.stderr.write("\n")
         exit(2)
    else:
     sys.stderr.write("Syntax Error : unkown notation -->")
     sys.stderr.write(str)
     sys.stderr.write("\n")
     exit(3)
while len(oplis)>0 :
  if oplis[len(oplis)-1]!='(':
     rpnlis.append(oplis.pop())
    else:
     sys.stderr.write("Syntax Error while translating : Unexpected '('")
     sys.stderr.write("\n")
     exit(1)

print lis_old
for i in lis_old:
  sys.stdout.write(i)
print ''
print rpnlis
for i in rpnlis:
  print i,
print ''

exit(0)

实验结果：

目前程序的局限：
未进行语法检测。
不支持函数、变量标识。

附录：

算法示意图，使用了3个空间。输入用符号代替，如果输入是一个数字则直接进输出队列，即图中 b),d),f),h)。如果输入是运算符，则压入操作符堆栈，即图中 c),e)，但是，如果输入运算符的优先级低于或等于运算符栈顶的操作符优先级，则栈内元素进入输出队列（循环判定），输入操作符压入运算符堆栈，即图中 g)。最后，运算符堆栈内元素入输出队列，算法结束。