数据结构实验二停车场管理问题.docx
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数据结构实验二停车场管理问题.docx
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数据结构实验二停车场管理问题
HUNANUNIVERSITY
课程实习报告
题目:
停车场管理问题
学生姓名
学生学号
专业班级
指导老师李晓鸿
完成日期2015年11月25日
1、需求分析
1.输入的形式的输入的范围:
①.选择功能:
1停车2离开停车场3离开过道
②.若输入1(停车),输入当前车牌号和当前的时间;
若输入2(离开停车场),输入车票号和当前时间;
若输入3(离开过道),输入车牌号。
2.输出的形式:
①.提示选择功能“1.停车2离开停车场3离开过道”。
②.若输入1(停车),并且输入当前车牌号和当前的时间后,若停车场未满,输出“成功停入停车场,停车场内有n辆车,过道上有m辆车等候”;若停车场满,输出“停车场已满,请在过道等候”。
若输入2(离开停车场),输入车票号和当前时间,输出“存车总计时间,收费q元,停车场内有n辆车,过道上有m辆车等候”;如果进停车场和出停车场时间错误,输出“时间输入有误,请重新输入”;如果停车场没有此车,输出“车牌号有误,请重新输入”。
若输入3(离开过道),输入车牌号,输出“此车已成功离开过道”;若无此车,输出“停车过道为空”。
若输入其他,则提示选择功能“1.停车2离开停车场3离开过道”。
3.程序所能达到的功能:
有一个可以停放n辆汽车的狭长停车场,它只有一个大门可以供车辆进出。
车辆按到达停车场时间的早晚依次从停车场最里面向大门口处停放(最先到达的第一辆车放在停车场的最里面)。
如果停车场已放满n辆车,则后来的车辆只能在停车场大门外的便道上等待,一旦停车场内有车开走,则排在便道上的第一辆车就进入停车场。
停车场内如有某辆车要开走,在它之后进入停车场的车都必须先退出停车场为它让路,待其开出停车场后,这些车辆再依原来的次序进场。
每辆车在离开停车场时,都应根据它在停车场内停留的时间长短交费。
如果停留在便道上的车未进停车场就要离去,允许其离去,不收停车费,并且仍然保持在便道上等待的车辆的次序。
4.测试数据:
①正常的进入停车场,出停车场,离开过道的模拟
输入1
1(车牌)
1(当前时间)
输入1
2(车牌)
2(当前时间)
输入2
2(车牌)
3(当前时间)
输入1
3(车牌)
4(当前时间)
输入1
4(车牌)
5(当前时间)
输入3
4(车牌)
②.停车场里没有车出停车场的模拟
输入2
1(车牌)
③.过道没车出过道的模拟
输入3
1(车牌)
④.进入停车场时间与出停车场时间的模拟
输入1
1(车牌)
1(进停车场的时间)
输入2
1(车牌)
0(出停车场的时间)
⑤.停车场模拟系统功能输入错误
输入4
二.概要设计
抽象数据类型:
①.由于该停车场只有一个门供出入,并且最先进的停在停车场的最末,最先进的车辆要出停车场需要之后进入的车先出,满足先进后出的结构,其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算,所以用栈来模拟停车场。
②.由于这是一个模拟的车库,车辆出停车场,后面车辆不得不被动跟着出停车场,我们需要对这些车辆进行管理,将第一辆被动出停车场的放置到一个队伍的前端,接下来被动出停车场的车辆依次放到第一辆车之后,当需要离开的车出栈后,对被动出停车场的车辆进行管理,又队伍的前端依次进入停车场,由于满足只允许在表的前端进行删除操作,而在表的后端进行插入操作,所以用队列来模拟被动出停车场车辆的管理。
基本思想
1.给定一个size为停车场的容量。
2.每一辆车进栈前,储存车辆编号和进栈的时间。
3.对于栈满的情况,再来的车辆不进栈,只记录编号。
4.对于出栈的车辆,先将出栈车辆之前的停车场内车辆由后往前依次进入队列中,将进栈和出栈时间相比较算出需要付的金额,之后再将队列中的元素由前往后依次进栈。
程序的流程
程序由三个模块组成:
输入模块:
按照提示输入
计算模块:
计算(出栈时间-进栈时间)*每小时金额。
输出模块:
首先提示"请选择:
1、停车;2、离开停车场;3、离开过道;"
选择1.2提示"请输入车牌号和现在的时间:
"
选择3提示“请输入车牌号”
基本ADT
①.栈空判别算法
intEmpty_SeqStack(queue*s)
{
if(s->top==-1)
return0;
else
return1;
}
②.入栈算法
voidPush_SeqStack(queue*s,Datatypex)
{
s->top++;
s->data1[s->top]=x;
return;
}
③.出栈算法
voidPop_SeqStack(queue*s,Datatype*x)
{
*x=s->data1[s->top];
s->top--;
return;
}
④.列队初始化
C_SeQueue*Init_SeQueue()
{
C_SeQueue*q;
q=newC_SeQueue;
q->front=q->rear=MAXSIZE-1;
q->num=0;
returnq;
}
⑤.入队算法
voidIn_SeQueue(C_SeQueue*q,Datatypex)
{
q->rear=(q->rear+1)%MAXSIZE;
q->data2[q->rear]=x;
q->num++;
return;
}
⑥.出队算法
voidOut_SeQueue(C_SeQueue*q,Datatype*x)
{
q->front=(q->front+1)%MAXSIZE;
*x=q->data2[q->front];
q->num--;
return;
}
算法流程图(进入车库和出车库)
3.详细设计
1.数据类型
用Int型整数储存车辆的信息.车辆进出时间.收取的费用
2.算法的具体步骤
①车进入停车场的基本操作
voidArrive(queue*s,C_SeQueue*q,intx,doublet)
{
inty;
inta=s->top;
while(a!
=-1)//判断将要存的车是否已存在于停车场,防止出现有相同车牌号的车出现在停车场内;
{
if(s->data1[a]==x)
{
cout<<"此车已存在停车场内!
"< return; } else a--; } if(Push_SeqStack1(s,x,t)) cout<<"此车已成功存入停车场。 "< else { cout<<"停车场已满,后来车辆请在便道等候。 "< In_SeQueue(q,x); } show(s,q); } ②.离开停车场的基本操作 voidLeave(queue*s,C_SeQueue*q,intx,doublet) { inty; inti=1; doubled; queue*s1; s1=Init_SeqStack(); while(s->data1[s->top]! =x&&! Empty_SeqStack(s)) { Pop_SeqStack(s,&y); Push_SeqStack(s1,y); } if(s->data1[s->top]==x){ while(i) { if(t>=1&&t<=24&&t>s->time[s->top]) { d=t-s->time[s->top]; Pop_SeqStack(s,&y); cout<<"存车时间总计: "< <<"收费为: "< i=0; } else { cout<<"时间输入有误,请重新输入。 "< i=1; cin>>t; } } } else { cout<<"车牌号有误,停车场中无此车。 "< } while(Empty_SeqStack(s1)! =0) { Pop_SeqStack(s1,&y); Push_SeqStack(s,y); } if(q->num! =0&&s->top! =MINSIZE-1) { Out_SeQueue(q,&y); Push_SeqStack1(s,y,t); } show(s,q); return; } ③.离开过道的基本操作 voidLeave1(queue*s,C_SeQueue*q,intx) { if(q->num==0) { cout<<"停车过道为空。 "< return; } inta=q->rear; while(q->data2[a]! =x&&(a+MAXSIZE)%MAXSIZE! =q->front) a--; if(q->data2[(a+MAXSIZE)%MAXSIZE]==x) { while((a+MAXSIZE)%MAXSIZE! =q->rear-1) { q->data2[a]=q->data2[a+1]; a++; } q->num--; cout<<"此车已成功离开过道。 "< } else cout<<"此车不在过道中。 "< show(s,q); } 3.算法的时空分析和改进设想 每次进栈的时间复杂度为O (1),当要出车辆后有n辆车时,出栈时间复杂度为O(n),也许对于一个车库来说n并不会很大,但是考虑实际这个停车场的设计非常不合理。 4.输入和输出格式 输入: 功能选择输入为整数1-3,输入车牌号为大于零的整数,时间为大于零的整数。 输出: 输出整数型的应收的价格 4.调试分析 1.为了简化程序,采用手动输入进栈车辆的排序.进栈时间.出栈时间。 2.同时因为需要输入多组数据,在程序完工后又加上许多引导性的话,例如提示停车场内有几辆车.停车场外有多少车.车辆是否进入车库成功.车辆是否在车库外等候。 3.对于时间的处理过于简陋,只用了一位数表示时间,与实际情况不太符合。 4.对于车牌处理也过于简单,可以在车的储存信息加入车牌号。 5.测试结果 情况1测试结果 情况2测试 情况3测试 情况4测试 情况5测试 6.试验心得 1.书上对栈的实现太少不详细,查阅了许多栈的各类实现怎么写。 2.存车取车问题比较简单,在程序完成后发现程序的容错率为0,当不小心输入了相同车牌时程序直接报错,不得不添加了许多容错代码,容错程序代码很是让人费神,现在容错已完善再完善了,但还是未能完全解决问题,例如,在过道停的车辆不能保证其中没有相同车牌号的车,还有时间处理的比较简单原始化,这些都有待以后提高,继续完善。 3.这道题过于死板,完全是为了栈强行设计了一道门的停车场,每次有车出来后面的车都要移动位置,这种车库,不停也罢。 七.代码 #include usingnamespacestd; #defineMAXSIZE10 #defineMINSIZE2 typedefintDatatype; typedefstruct{ Datatypedata1[MINSIZE]; inttop; doubletime[MINSIZE]; }queue; queue*Init_SeqStack()//栈的初始化; { queue*s; s=newqueue; if(! s){ cout<<"空间不足"< returnNULL; } else{ s->top=-1; returns; } } intEmpty_SeqStack(queue*s)//栈空判别算法; { if(s->top==-1) return0; else return1; } voidPush_SeqStack(queue*s,Datatypex)//入栈算法; { s->top++; s->data1[s->top]=x; return; } intPush_SeqStack1(queue*s,Datatypex,doublet)//入栈算法1; { if(s->top==MINSIZE-1) return0; else{ s->top++; s->data1[s->top]=x; s->time[s->top]=t; return1; } } voidPop_SeqStack(queue*s,Datatype*x)//出栈算法; { *x=s->data1[s->top]; s->top--; return; } typedefstruct { Datatypedata2[MAXSIZE]; intrear,front; intnum; }C_SeQueue; C_SeQueue*Init_SeQueue()//列队初始化; { C_SeQueue*q; q=newC_SeQueue; q->front=q->rear=MAXSIZE-1; q->num=0; returnq; } voidIn_SeQueue(C_SeQueue*q,Datatypex)//入队算法; { q->rear=(q->rear+1)%MAXSIZE; q->data2[q->rear]=x; q->num++; return; } voidOut_SeQueue(C_SeQueue*q,Datatype*x)//出队算法; { q->front=(q->front+1)%MAXSIZE; *x=q->data2[q->front]; q->num--; return; } voidshow(queue*s,C_SeQueue*q)//显示停车情况; { cout<<"停车场内有"< "< cout<<"通道上有"< "< } voidArrive(queue*s,C_SeQueue*q,intx,doublet)//停车; { inty; inta=s->top; while(a! =-1)//判断将要存的车是否已存在于停车场,防止出现有相同车牌号的车出现在停车场内; { if(s->data1[a]==x) { cout<<"成功停入车场"< return; } else a--; } if(Push_SeqStack1(s,x,t)) cout<<"成功停入车场。 "< else { cout<<"停车场已满,后来车辆请在便道等候。 "< In_SeQueue(q,x); } show(s,q); } voidLeave(queue*s,C_SeQueue*q,intx,doublet)//离开停车场; { inty; inti=1; doubled; queue*s1; s1=Init_SeqStack(); while(s->data1[s->top]! =x&&! Empty_SeqStack(s)) { Pop_SeqStack(s,&y); Push_SeqStack(s1,y); } if(s->data1[s->top]==x) { while(i) { if(t>=1&&t<=24&&t>s->time[s->top]) { d=t-s->time[s->top]; Pop_SeqStack(s,&y); cout<<"存车时间总计: "< <<"收费为: "< i=0; } else { cout<<"时间输入有误,请重新输入。 "< i=1; cin>>t; } } } else { cout<<"车牌号有误,停车场中无此车。 "< } while(Empty_SeqStack(s1)! =0) { Pop_SeqStack(s1,&y); Push_SeqStack(s,y); } if(q->num! =0&&s->top! =MINSIZE-1) { Out_SeQueue(q,&y); Push_SeqStack1(s,y,t); } show(s,q); return; } voidLeave1(queue*s,C_SeQueue*q,intx)//离开过道; { if(q->num==0) { cout<<"停车过道为空。 "< return; } inta=q->rear; while(q->data2[a]! =x&&(a+MAXSIZE)%MAXSIZE! =q->front) a--; if(q->data2[(a+MAXSIZE)%MAXSIZE]==x) { while((a+MAXSIZE)%MAXSIZE! =q->rear-1) { q->data2[a]=q->data2[a+1]; a++; } q->num--; cout<<"此车已成功离开过道。 "< } else cout<<"此车不在过道中。 "< show(s,q); } voidmain() { doubletime; intx,a; queue*s; C_SeQueue*q; s=Init_SeqStack(); q=Init_SeQueue(); while (1) { cout<<"请选择: 1、停车;2、离开停车场;3、离开过道;"< cin>>a; switch(a) { case1: { cout<<"请输入车牌号和现在的时间: "< cin>>x>>time; Arrive(s,q,x,time); }break; case2: { cout<<"请输入车牌号和现在的时间: "< cin>>x>>time; Leave(s,q,x,time); }break; case3: { cout<<"请输入车牌号: "< cin>>x; Leave1(s,q,x); cout< }break; case0: return; } } }
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- 数据结构 实验 停车场 管理 问题