数据结构实验报告模拟停车场管理含代码.docx

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数据结构实验报告模拟停车场管理含代码

模拟停车场管理

班级：

物联网姓名：

XXX学号：

XXXXXXX日期：

4月9日

一、需求分析

1、程序的功能描述

按照从终端输入的数据序列进行模拟管理。

1）狭道停车用栈来实现，并且用的顺序栈，等车位的便道用队列来实现，并用链式存储。

2）每一组输入信息包含三个数据项，汽车的“到达”和“离去”的信息，汽车牌照号码，汽车“到达”或“离去”的时刻。

3）对每一组输入数据进行操作后的输出信息为：

若是车辆到达，则输出车辆在停车场内或便道上的停车位置；若是车子离去，则输出车辆在停车场内停留的时间和缴纳的费用。

（假设在便道等车的时间不收费）

4）选作内容：

（1）便道也是要收费的，仅仅比狭道收费便宜点。

（2）狭道上的车可以直接开走。

2、输入/输出的要求

首先选择操作的模块，根据提示输入车牌和到达时间，程序会告知是否停满或者停车车位。

车牌为10个字符以内的字符串，时间的输入中间有冒号把时分隔开。

3、测试数据

1苏D5431:

10

1苏Q1231：

20

1苏D1451：

30

二、概要设计

1、本程序所用的抽象数据类型的定义

typedefstructNODE{

CarNode*stack[MAX+1];

inttop;

}SeqStackCar;//狭道的堆栈顺序存储

typedefstructcar{

CarNode*data;

structcar*next;

}QueueNode;//队列的链式存储

typedefstructNode{

QueueNode*head;

QueueNode*rear;

}LinkQueueCar;//便道上等候的队列定义

2、主模块的流程及各子模块的主要功能

车辆到达：

intArrival（SeqStackCar*Enter,LinkQueueCar*W）首先定义一个栈和队列的结构体指针为：

*p,*t。

然后申请一个车辆信息的内存空间，并把它赋给栈指针。

车辆到达时就输入车牌号，并通过if（Enter->top

如果是else就显示该车要停在便道上，并进行进队列的操作。

车辆离开：

voidLeave（SeqStackCar*Enter,SeqStackCar*Temp,LinkQueueCar*W）

定义一个整型变量room记录要离开车辆的位置，定义两个栈指针和一个队列指针，

用个if（Enter->top>0）确保栈不空，然后用个while

（1）确保输入的车辆离开位置的合法性。

如果不和法，显示输入有误，要重新输入。

通过while（Enter->top>room）判断离开车辆的位置，如果是中间位置，就要再用一个栈前面临时开出来的车，等要开出的车开出后，再把临时栈的车看进车场内，并要调用PRINT（p,room）;这个函数计算显示费用。

然后还要用if（（W->head!

=W->rear）&&Enter->top

3、模块之间的层次关系

主函数中包含着各个函数模块，各模块也在互相调用。

比如，离开函数中要计算停车费，故要调取价格函数。

价格函数计算要用到离开和进入的时间，又要调用进入和离开函数。

三、详细设计

1、采用C语言定义相关的数据类型

#defineMAX3//停车场最大容量为3辆，便于观察

#defineprice0.05

typedefstructtime{//定义时间结构体

inthour;

intmin;

}Time;

typedefstructnode{//定义车辆信息结构体

charnum[10];

Timereach;

Timeleave;

}CarNode;

2、写出各模块的伪码算法

voidPRINT（CarNode*p,introom）{//车辆收费

intA1,A2,B1,B2;

printf（"\n车辆离开的时间:

"）;

scanf（"%d:

%d",&（p->leave.hour）,&（p->leave.min））;

printf（"\n离开车辆的车牌号为:

"）;

puts（p->num）;

printf（"\n其到达停车位时间）;

printf（"\n离开停车位时间为:

）;

A1=p->reach.hour;

A2=p->reach.min;

B1=p->leave.hour;

B2=p->leave.min;

printf（"\n应交费用为:

%2.1f元",（（B1-A1）*60+（B2-A2））*price+PRINTE（p,room））;

free（p）;

}

intArrival（SeqStackCar*Enter,LinkQueueCar*W）//进入便道或者狭道

{

CarNode*p;

QueueNode*t;

p=（CarNode*）malloc（sizeof（CarNode））;

flushall（）;

printf（"\n请输入车牌号（例:

豫B1234）:

"）;

gets（p->num）;

if（Enter->top

{

Enter->top++;

printf（"\n车辆在车场第%d位置.",Enter->top）;

printf（"\n车辆到达时间:

"）;

scanf（"%d:

%d",&（p->reach.hour）,&（p->reach.min））;

Enter->stack[top]=p;

return

（1）;

}

else

{

printf（"\n该车须在便道等待!

有车位时进入车场"）;

t=（QueueNode*）malloc（sizeof（QueueNode））;

进入队列，调整指针；

printf（"请输入进入便道的时间"）;

scanf（"%d:

%d",&（p->reach.hour）,&（p->reach.min））;

return

（1）;

}

}

voidLeave（SeqStackCar*Enter,SeqStackCar*Temp,LinkQueueCar*W）

{//车辆的离开

introom;

CarNode*p,*t;

QueueNode*q;

if（Enter->top>0）//判断车场是否为空

{

while

（1）

{

printf（"\n请输入车在车场的位置/1--%d/：

",Enter->top）;

scanf（"%d",&room）;

if（room>=1&&room<=Enter->top）break;

elseprintf（"\n输入有误,请重输:

"）;

}

while（Enter->top>room）//把要删除的车辆的前面的车开出来，进临时栈。

{

Temp->top++;

Temp->stack[Temp->top]=Enter->stack[Enter->top];

Enter->stack[Enter->top]=NULL;

Enter->top--;

}

p=Enter->stack[Enter->top];//把要删除的车辆节点赋给p。

Enter->stack[Enter->top]=NULL;

Enter->top--;

while（Temp->top>=1）//再把临时栈里德车辆进停车场

{

Enter->top++;

Enter->stack[Enter->top]=Temp->stack[Temp->top];

Temp->stack[Temp->top]=NULL;

Temp->top--;

}

PRINT（p,room）;//调用计费函数计费。

。

if（（W->head!

=W->rear）&&Enter->top

{

q=W->head->next;

t=q->data;

Enter->top++;

scanf（"%d:

%d",&（t->reach.hour）,&（t->reach.min））;

//t->leave.hour=t->reach.hour;

//t->leave.min=t->reach.min;

W->head->next=q->next;

if（q==W->rear）W->rear=W->head;

Enter->stack[Enter->top]=t;

PRINTE（t,room）;

free（q）;

}

elseprintf（"\n便道里没有车.\n"）;

}

elseprintf（"\n车场里没有车."）;

}

3、画出函数的调用关系图

|---------------->到达函数-----|

|---------------->离开函数-------->停车费用

主函数----------->显示车场里的情况

|---------------->显示便道里的情况

四、调试分析

1、调试中遇到的问题及对问题的解决方法

因为时间结构体里的小时，分钟都是用的是整型，所以如果出现1：

01这个时间的话，会导致显示列表是1：

1；这样的话会造成人的误解，同时会导致程序对停车缴纳的费用计算错误。

解决方法1：

可以用数组和或者字符串来表示时间，但是问题来了，要是用字符串的话，算停车费有点问题，要废上一段时间的，会提高复杂度。

解决方案2：

将输出用右对齐方式，缺位的用0补齐，这样最快捷啦！

2、算法的时间复杂度和空间复杂度

由于没有进行循环嵌套之类的运算，只有简单的循环语句，所以时间复杂度T（O）=O（n）,在数据的存储方面，除了车牌号用的是数组以外，便道用的是顺序栈，这些是提前要申请一定的存储空间的，这样非动态分配的存储空间，在某些时候是会导致空间的浪费，增加其空间复杂度。

其余的都是结构体和链式存储的队列属于动态存储。

当停车场的规模较小时，空间复杂度较小，随着规模的增加，动态存储的扩充，空间复杂度也随之增加。

5、使用说明及测试结果（给出程序的使用说明、注意事项及不同情况的测试结果）

时间以24进制计算，停车时间不能跨越24进制。

车牌号是10个字符串以内，不可溢出。

第一个应缴费用是在便道中的费用，第二个费用是总费用。

六、源程序（要求程序简洁、清晰、主要语句带注释）代码非本人写，对其进行改进而已

#include

#include

#include

#defineMAX3//停车场最大容量为3辆，便于观察

#defineprice0.05

#definepricee0.02

typedefstructtime{//定义时间结构体

inthour;

intmin;

}Time;

typedefstructnode{//定义车辆信息结构体

charnum[10];

Timereach;

Timeleave;

}CarNode;

typedefstructNODE{

CarNode*stack[MAX+1];

inttop;

}SeqStackCar;

typedefstructcar{

CarNode*data;

structcar*next;

}QueueNode;

typedefstructNode{

QueueNode*head;

QueueNode*rear;

}LinkQueueCar;

voidInitStack（SeqStackCar*）;

intInitQueue（LinkQueueCar*）;

intArrival（SeqStackCar*,LinkQueueCar*）;

voidLeave（SeqStackCar*,SeqStackCar*,LinkQueueCar*）;

voidList（SeqStackCar,LinkQueueCar）;

voidmain（）

{

SeqStackCarEnter,Temp;

LinkQueueCarWait;

intch;

system（"color4A"）;

InitStack（&Enter）;

InitStack（&Temp）;

InitQueue（&Wait）;

while

（1）

{

printf（"\n§※§※§※§※§※§欢迎使用停车场系统.§※§※§※§※§※§\t\n\n"）;

printf（"\n\t################1.车辆到达登记.################\t\n"）;

printf（"\n\t################2.车辆离开登记.################\t\n"）;

printf（"\n\t################3.车辆列表显示.################\t\n"）;

printf（"\n\t################4.退出系统.################\t\n\n"）;

while

（1）

{

printf（"请选择:

"）;

scanf（"%d",&ch）;

if（ch>=1&&ch<=4）break;

elseprintf（"\n输入有误，请重新选择：

1~4:

"）;

}

switch（ch）

{

case1:

Arrival（&Enter,&Wait）;break;

case2:

Leave（&Enter,&Temp,&Wait）;break;

case3:

List（Enter,Wait）;break;

case4:

exit（0）;

default:

break;

}

}

}

//自定义函数

voidInitStack（SeqStackCar*s）{//栈的初始化

inti;

s->top=0;

for（i=0;i<=MAX;i++）

s->stack[s->top]=NULL;

}

intInitQueue（LinkQueueCar*Q）{//队列的初始化

Q->head=（QueueNode*）malloc（sizeof（QueueNode））;

if（Q->head!

=NULL）

{

Q->head->next=NULL;

Q->rear=Q->head;

return

（1）;

}

elsereturn（-1）;

}

floatPRINTE（CarNode*p,introom）{//车辆收费

intA1,A2,B1,B2;

printf（"\n车辆离开便道的时间:

"）;

scanf（"%d:

%d",&（p->leave.hour）,&（p->leave.min））;

printf（"\n离开车辆的车牌号为:

"）;

puts（p->num）;

printf（"\n其到达便道时间为:

%d:

%d",p->reach.hour,p->reach.min）;

printf（"\n离开便道时间为:

%d:

%d",p->leave.hour,p->leave.min）;

A1=p->reach.hour;

A2=p->reach.min;

B1=p->leave.hour;

B2=p->leave.min;

printf（"\n应交费用为:

%2.1f元",（（B1-A1）*60+（B2-A2））*pricee）;

return（（（B1-A1）*60+（B2-A2））*pricee）;

free（p）;

}

voidPRINT（CarNode*p,introom）{//车辆收费

intA1,A2,B1,B2;

printf（"\n车辆离开的时间:

"）;

scanf（"%d:

%d",&（p->leave.hour）,&（p->leave.min））;

printf（"\n离开车辆的车牌号为:

"）;

puts（p->num）;

printf（"\n其到达停车位时间为:

%d:

%d",p->reach.hour,p->reach.min）;

printf（"\n离开停车位时间为:

%d:

%d",p->leave.hour,p->leave.min）;

A1=p->reach.hour;

A2=p->reach.min;

B1=p->leave.hour;

B2=p->leave.min;

printf（"\n应交费用为:

%2.1f元",（（B1-A1）*60+（B2-A2））*price+PRINTE（p,room））;

free（p）;

}

//车辆的到达登记

intArrival（SeqStackCar*Enter,LinkQueueCar*W）{

CarNode*p;

QueueNode*t;

p=（CarNode*）malloc（sizeof（CarNode））;

flushall（）;

printf（"\n请输入车牌号（例:

豫B1234）:

"）;

gets（p->num）;

if（Enter->top

{

Enter->top++;

printf（"\n车辆在车场第%d位置.",Enter->top）;

printf（"\n车辆到达时间:

"）;

scanf（"%d:

%d",&（p->reach.hour）,&（p->reach.min））;

Enter->stack[Enter->top]=p;

return

（1）;

}

else

{

printf（"\n该车须在便道等待!

有车位时进入车场"）;

t=（QueueNode*）malloc（sizeof（QueueNode））;

t->data=p;

t->next=NULL;

W->rear->next=t;

W->rear=t;

printf（"请输入进入便道的时间"）;

scanf（"%d:

%d",&（p->reach.hour）,&（p->reach.min））;

return

（1）;

}

}

voidLeave（SeqStackCar*Enter,SeqStackCar*Temp,LinkQueueCar*W）

{//车辆的离开

introom;

CarNode*p,*t;

QueueNode*q;

if（Enter->top>0）//判断车场是否为空

{

while

（1）

{

printf（"\n请输入车在车场的位置/1--%d/：

",Enter->top）;

scanf（"%d",&room）;

if（room>=1&&room<=Enter->top）break;

elseprintf（"\n输入有误,请重输:

"）;

}

while（Enter->top>room）//把要删除的车辆的前面的车开出来，进临时栈。

{

Temp->top++;

Temp->stack[Temp->top]=Enter->stack[Enter->top];

Enter->stack[Enter->top]=NULL;

Enter->top--;

}

p=Enter->stack[Enter->top];//把要删除的车辆节点赋给p。

Enter->stack[Enter->top]=NULL;

Enter->top--;

while（Temp->top>=1）//再把临时栈里德车辆进停车场

{

Enter->top++;

Enter->stack[Enter->top]=Temp->stack[Temp->top];

Temp->stack[Temp->top]=NULL;

Temp->top--;

}

PRINT（p,room）;//调用计费函数计费。

。

if（（W->head!

=W->rear）&&Enter->top

{

q=W->head->next;

t=q->data;

Enter->top++;

printf（"\n便道的%s号车进入车场第%d位置.",t->num,Enter->top）;

printf（"\n请输入%s号车进入车场的时间:

",t->num）;

scanf（"%d:

%d",&（t->reach.hour）,&（t->reach.min））;

//t->leave.hour=t->reach.hour;

//t->leave.min=t->reach.min;

W->head->next=q->next;

if（q==W->rear）W->rear=W->head;

Enter->stack[Enter->top]=t;

PRINTE（t,room）;

free（q）;

}

elseprintf（"\n便道里没有车.\n"）;

}

elseprintf（"\n车场里没有车."）;

}

voidList1（SeqStackCar*S）//显示车场里的车辆情况

{

inti;

if（S->top>0）

{

printf（"\n车场:

"）;

printf（"\n位置到达时间车牌号\n"）;

for（i=1;i<=S->top;i++）

{

printf（"%d",i）;

printf（"%d:

%d",S->stack[i]->reach.hour,S->stack[i]->reach.min）;

puts（S->stack[i]->num）;

}

}

elseprintf（"\n车场里没有车"）;

}

voidList2（LinkQueueCar*W）//显示便道上的车辆情况

{

QueueNode*p;

inti;

p=W->head->next;

if（W->head!

=W->rear）

{

printf（"\n等待车辆的号码为:

"）;

for（i=1;（p!

=NULL）;i++）

{

printf