动态内存分配算法：首次适应算法，循环首次适应算法，最坏适应算法，最佳适应算法实现

动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地址为之分配内存空间，在分配时按照一定的分配算法，从空闲分区表或空闲分区链中选出一分区分配给该作业

1.首次适应算法(FF):将所有空闲分区按照地址递增的次序链接，在申请内存分配时，从链首开始查找，将满足需求的第一个空闲分区分配给作业。
2.循环首次适应算法（NF）：将所有空闲分区按照地址递增的次序链接，在申请内存分配时，总是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，将满足需求的第一个空闲分区分配给作业
3.最坏适应算法(WF)：将所有的空闲分区按照从大到小的顺序形成空闲分区链，在申请内存分配时，总是把满足需求的、最大的空闲分区分配给作业。
4.最佳适应算法(BF): 将所有空闲分区按照从小到大的顺序形成空闲分区链，在申请内存分配时，总是把满足需求的、最小的空闲分区分配给作业。

源码

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iomanip>
using namespace std;#define MAXNUMBER 100
static int PartitionNum;  //内存中空闲分区的个数
static int ProcessNum; //需要分配的进程个数
static int FreePartition[MAXNUMBER];  //空闲分区对应的内存
static int ProcessNeed[MAXNUMBER];  //需要分配的进程大小static int LeftFreePartition[MAXNUMBER];
static int LeftProcessNeed[MAXNUMBER];static char ProcessName[MAXNUMBER];
static char NameProcessToPartition[MAXNUMBER][MAXNUMBER];typedef struct
{int partitionSize;int id;
}sortNeed;void readDataFunction();
void input();
void display();
void FirstFit();
void NextFit();
void BestFit();
void WorstFit();
void selectAlgorithm(int chooceAlgorithm);
void display();void readDataFunction()
{cout<<"请输入空闲分区数"<<endl;cin >> PartitionNum;cout << "请输入空闲分区大小" << endl;for (int i = 0; i<PartitionNum; i++){cin >> FreePartition[i];}cout<<"请输入进程个数"<<endl;cin >> ProcessNum;cout<<"请输入进程名称"<<endl;for (int i = 0; i<ProcessNum; i++){cin >> ProcessName[i];}cout<<"请输入进程需要分配大小"<<endl;for (int i = 0; i<ProcessNum; i++){cin >> ProcessNeed[i];}
}void input()
{int chooseAlgorithm = 5;do{//readDataFunction();cout << "请选择实现的算法：" << endl;cout << "*****  1 - 首次适应算法     *****" << endl;cout << "*****  2 - 循环首次适应算法 *****" << endl;cout << "*****  3 - 最佳适应算法     *****" << endl;cout << "*****  4 - 最坏适应算法     *****" << endl;cout << "*****  0 - 结束             *****" << endl;cout << "chooseAlgorithm = ";cin >> chooseAlgorithm;selectAlgorithm(chooseAlgorithm);//display();} while (chooseAlgorithm);
}void initial()
{readDataFunction();   //读取原始数据for (int i = 0; i<PartitionNum; i++){LeftFreePartition[i] = FreePartition[i];for (int j = 0; j<ProcessNum; j++){NameProcessToPartition[i][j] = NULL;}}for (int i = 0; i<ProcessNum; i++){LeftProcessNeed[i] = ProcessNeed[i];}
}void FirstFit()
{cout << "***********首次适应算法***********" << endl;initial();int i, j;for (i = 0; i<ProcessNum; i++)   //逐个遍历每个进程{for (j = 0; j<PartitionNum; j++){if (LeftProcessNeed[i] <= LeftFreePartition[j] && LeftFreePartition != 0)  //当系统内存分区足够大的时候，即分配给进程资源{LeftFreePartition[j] -= LeftProcessNeed[i];   //扣除分配给进程的资源LeftProcessNeed[i] = 0;  //当且仅当系统内存分区足够时才执行，即当前进程大小置0NameProcessToPartition[i][j] = ProcessName[i];  //存储各个进程所在的分区位置break;   //!!!很重要，一个进程分区完后，应该立即break，进行下一个进程的判断}}}display();}void NextFit()
{cout << "***********循环首次适应算法***********" << endl;initial();int i, nextPoint = 0;bool isWhile;for (i = 0; i<ProcessNum; i++){isWhile = true;while (isWhile){if (LeftFreePartition[nextPoint] >= LeftProcessNeed[i]){LeftFreePartition[nextPoint] -= LeftProcessNeed[i];LeftProcessNeed[i] = 0;NameProcessToPartition[i][nextPoint] = ProcessName[i];nextPoint++;if (nextPoint > PartitionNum - 1){nextPoint = 0;  //当j遍历到分区末尾的时候，返回首位置}isWhile = false;}elsenextPoint++;}}display();
}void BestFit()
{//思想：利用冒泡排序对分区大小进行排序，但不改变原分区的位置//创建一个结构体，包括分区大小和所对应的id，排序过程中，每改变顺序一次，id随着改变//关键：每次分配完一个进程的内存大小后，都要重新排序cout << "***********最佳适应算法***********" << endl;initial();int i, j, temp, tempID;sortNeed best[MAXNUMBER];for (i = 0; i<PartitionNum; i++){//初始化结构体best[i].partitionSize = FreePartition[i];best[i].id = i;}for (i = 0; i<ProcessNum; i++){for (int s = PartitionNum - 1; s > 0; s--)   //冒泡排序(每次分配完一个进程后，都需要重新排序){for (int t = 0; t < s; t++){if (best[s].partitionSize < best[t].partitionSize){temp = best[s].partitionSize;best[s].partitionSize = best[t].partitionSize;best[t].partitionSize = temp;tempID = best[s].id;best[s].id = best[t].id;best[t].id = tempID;}}}for (j = 0; j<PartitionNum; j++){if (LeftProcessNeed[i] <= best[j].partitionSize){best[j].partitionSize -= LeftProcessNeed[i];LeftProcessNeed[i] = 0;NameProcessToPartition[i][best[j].id] = ProcessName[i];break;}}LeftFreePartition[best[j].id] = best[j].partitionSize;}display();
}void WorstFit()
{cout << "***********最坏适应算法***********" << endl;initial();int i, j, s, t, tempSize, tempID;sortNeed Worst[MAXNUMBER];for (i = 0; i<PartitionNum; i++){Worst[i].partitionSize = FreePartition[i];Worst[i].id = i;}for (i = 0; i<ProcessNum; i++){for (s = PartitionNum - 1; s>0; s--){for (t = 0; t<s; t++){if (Worst[s].partitionSize > Worst[t].partitionSize){tempSize = Worst[s].partitionSize;Worst[s].partitionSize = Worst[t].partitionSize;Worst[t].partitionSize = tempSize;tempID = Worst[s].id;Worst[s].id = Worst[t].id;Worst[t].id = tempID;}}}for (j = 0; j<PartitionNum; j++){if (LeftProcessNeed[i] <= Worst[j].partitionSize){Worst[j].partitionSize -= LeftProcessNeed[i];LeftProcessNeed[j] = 0;NameProcessToPartition[i][Worst[j].id] = ProcessName[i];break;}}LeftFreePartition[Worst[j].id] = Worst[j].partitionSize;}display();}void selectAlgorithm(int chooseAlgorithm)
{switch (chooseAlgorithm){case 0:break;case 1:FirstFit(); break;case 2:NextFit(); break;case 3:BestFit(); break;case 4:WorstFit(); break;default:cout << "请输入正确的序号：" << endl;}
}void display()
{int i;cout << "需要分配内存的进程名：" << setw(10);for (i = 0; i<ProcessNum; i++){cout << ProcessName[i] << setw(6);}cout << endl;cout << "需要分配内存的进程分区大小：" << setw(4);for (i = 0; i<ProcessNum; i++){cout << ProcessNeed[i] << setw(6);}cout << endl;cout << "分配结果：" << endl;cout << "分区序号:";for (i = 0; i<PartitionNum; i++){cout << "分区" << i + 1 << " ";}cout << endl << "分区大小:";for (i = 0; i<PartitionNum; i++){cout << FreePartition[i] << "     ";}cout << endl << "剩余大小: ";for (i = 0; i<PartitionNum; i++){cout << LeftFreePartition[i] << "     ";}cout << endl << "分配进程情况:" << endl;for (i = 0; i<PartitionNum; i++){for (int j = 0; j<ProcessNum; j++){if (NameProcessToPartition[j][i] != NULL){cout << NameProcessToPartition[j][i] << ": (分区" << i + 1 << ")" << endl;}}//cout<<"  ";}cout << endl << "********结束**********" << endl;
}int main()
{input();return 0;
}

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