数据结构停车场问题实验报告.docx
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数据结构停车场问题实验报告
――停车场管理问题
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学号:
一、问题描述
设有一个可以停放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。
编制一程序模拟该停车场的管理。
二、实现要求
(停车场或便道上),以及某辆车离开停车场时应交纳的费用和
要求程序输出每辆车到达后的停车位置
它在停车场内停留的时间。
三、实现提示
汽车的模拟输入信息格式可以是:
(到达/离去,汽车牌照号码,到达/离去的时刻)。
例如,(‘A',,1,5)表示1号牌照车在5这个时刻到达,而(‘D',,5,20)表示5号牌照车在20这个时刻离去。
整个程序可以在输入信息为(‘E',0,0)时结束。
本题可用栈和队列来实现。
四、需求分析
停车场采用栈式结构,停车场外的便道采用队列结构(即便道就是等候队列)。
停车场的管理流程如
1当车辆要进入停车场时,检查停车场是否已满,如果未满则车辆进栈(车辆进入停车场);如果停车场已满,则车辆进入等候队列(车辆进入便道等候)。
2当车辆要求出栈时,该车到栈顶的那些车辆先弹出栈(在它之后进入的车辆必须先退出车场为它让路),再让该车出栈,其他车辆再按原次序进栈(进入车场)。
当车辆出栈完毕后,检查等候队列(便道)
中是否有车,有车则从队列头取出一辆车压入栈中。
五、流程图
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六、详细设计
1.本程序主要包含四个模块
1)主程序模块
intmain(){
Initialization();
CarNodecar;
SqStackPark,TempPark;
LinkQueueQ;
InitStack(Park);
InitStack(TempPark);
InitQueue(Q);
while((scanf("%c%d%d",&car.event,&car.num,&car.time))&&(car.event!
='e'&&car.event!
='E')){
getchar();
switch(car.event)
{
case'A':
case'a':
Arrive(Park,Q,car);break;
case'D':
case'd':
Leave(Park,TempPark,Q,car);break;
default:
printf("您的第一个数据输入有误!
\n");break;
}
}
printf("程序结束,谢谢使用!
\n");
return0;
2)分别构造空栈和空队列
栈:
StatusInitStack(SqStack&S){//构造一个空栈
S.Stacksize=0;
S.base=(CarNode*)malloc((MAX)*sizeof(CarNode));
if(!
S.base){
exit(OVERFLOW);
printf("存储空间分配失败");
}
S.top=S.base;
returnOK;
}
队列:
StatusInitQueue(LinkQueue&Q){//构造一个空队列(带头结点)
Q.front=Q.rear=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
if(!
Q.front){
exit(OVERFLOW);
printf("存储空间分配失败");
}
Q.front->next=NULL;
Q.queuesize=0;
returnOK;
3)车辆到达处理
StatusArrive(SqStack&S,LinkQueue&Q,CarNode&e){//车辆到达处理if((S.top-1)->time<=e.time){//时间处理
if(!
Check_Stack(S,e)&&!
Check_Queue(Q,e)){//是否已存在if(S.top-S.basePush(S,e);
printf("成功进入停车场,在%d号车库!
\n",S.top-S.base);
returnOK;
}
else{
EnQueue(Q,e);
printf(”停车场已满,车辆进入便道,在%d号车位!
\n",Q.queuesize);
}
}
else
printf("该牌照的车已存在,输入有误,请重新输入\n");returnOK;
}
else{
printf("时间输入有误,请重新输入!
\n");
returnFALSE;
}
}
4)车辆离开处理
StatusLeave(SqStack&S,SqStack&TempS,LinkQueue&Q,CarNode&e){//车辆离开处理
CarNodea;
intleatime,leanum;
intentertime;//进入停车场时间
intcost;
if(!
(Check_Stack(S,e)||Check_Queue(Q,e)))
{
\n");
printf("数据输入错误,本停车场内无所查询车辆,请重新输入!
returntrue;
}
else
{
if(Check_Stack(S,e))//若需要离开的车辆在停车场{
if(e.num==(S.top-1)->num)//车辆处在栈顶
{
Pop(S,a);
leatime=e.time;
leanum=e.num;
entertime=a.time;
printf("车辆进入车库时间:
%d\t现在(离开)时间:
%d\t停留时
「可:
%d\t\n",entertime,leatime,leatime-entertime);
}
else//车辆处在栈中间
{
do{
Pop(S,a);//从栈中依次退出
Push(TempS,a);//依次进入临时栈
}while((S.top-1)->num!
=e.num);//直到top指针下一个位置的num=车牌号Pop(S,a);//该车离开
leatime=e.time;
leanum=e.num;
entertime=a.time;
printf("车进入停车场时间:
%d\t现在(离开)时间:
%d\t停留时
「可:
%d\t\n",entertime,leatime,leatime-entertime);
do{//其余车辆按原来次序返回停车场
Pop(TempS,a);
Push(S,a);
}while(TempS.top!
=TempS.base);//条件与上面不同,此时是全部回去
}
cost=(leatime-entertime)*price;
if(cost>=0)
printf("您的车牌号为%d的车应交纳的费用是:
%d\n",leanum,cost);
if(Q.front!
=Q.rear){//队列不空的话从便道进停车场
DeQueue(Q,a);
if(a.timeentertime=leatime;
a.time=leatime;
Push(S,a);//该车进入停车场
printf("车牌号为%d的车辆从便道上进入%d号车库!
从现在开始计时,现在时间
为:
%d\n",a.num,S.top-S.base,a.time);
}
elseif(Check_Queue(Q,e)){//从便道直接离开
do{
DeQueue(Q,a);
EnQueue(Q,a);
}while(Q.front->next->data.num!
=e.num);
DeQueue(Q,e);//前面的车进入队尾
0!
\n",e.num);
printf("您的车牌号为%d的车辆未进入车库从便道直接离开,费用为}
}
returntrue;
2.主要设计程序如下
#include
#include
#include
#defineMAX2//停车场容量
#defineprice2//单价
#defineOK1
#defineFALSE0
#defineTRUE1
#defineERROR-1
#defineOVERFLOW-2
typedefintStatus;
//=================================================================typedefstructCarNode{
charevent;
intnum;
inttime;
}CarNode;//车辆信息结点
typedefstructSqStack{
CarNode*base;
CarNode*top;
intStacksize;
}SqStack;//栈(停车场)
typedefstructQNode{
CarNodedata;
structQNode*next;
}QueueNode;//便道结点
typedefstructLinkQueue{
QueueNode*front;
QueueNode*rear;
intqueuesize;
}LinkQueue;//队列(便道)
//=====================================================================
StatusInitStack(SqStack&S){//构造一个空栈
S.Stacksize=0;
S.base=(CarNode*)malloc((MAX)*sizeof(CarNode));
if(!
S.base){
exit(OVERFLOW);
printf("存储空间分配失败");
}
S.top=S.base;
returnOK;
//=====================================================================
StatusInitQueue(LinkQueue&Q){//构造一个空队列(带头结点)
Q.front=Q.rear=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
if(!
Q.front){
exit(OVERFLOW);
printf("存储空间分配失败");
}
Q.front->next=NULL;
Q.queuesize=0;
returnOK;
}
//=====================================================================
StatusGetTop(SqStackS,CarNode&e){//返回栈顶元素
if(S.top==S.base)
returnERROR;
e=*(S.top-1);
returnTRUE;
}
//=====================================================================
StatusPop(SqStack&S,CarNode&e){//删除栈顶元素
if(S.top==S.base)
returnERROR;
e=*--S.top;
returnOK;
}
//=====================================================================
StatusPush(SqStack&S,CarNodee){//插入元素为新的栈顶元素(在栈不满的前提下)if(S.top-S.base>=MAX)
returnFALSE;
*S.top++=e;
returnOK;
}
//=====================================================================
StatusDeQueue(LinkQueue&Q,CarNode&e){//删除队头元素(带头结点)
if(Q.rear==Q.front)
returnERROR;
QueueNode*p=Q.front->next;
e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if(p==Q.rear)
Q.rear=Q.front;
free(p);
Q.queuesize--;
returnOK;
}
//=====================================================================
StatusEnQueue(LinkQueue&Q,CarNodee){//插入新的队尾元素
QueueNode*p=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
if(!
p)
exit(OVERFLOW);
p->data=e;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
Q.queuesize++;
returnOK;
}
//=====================================================================StatusCheck_Stack(SqStack&S,CarNodee){//车辆到达时车库内是否有同名车
CarNode*Temp=S.base;
while((Temp!
=(S.top))&&(Temp->num!
=e.num))
Temp++;
if((Temp==S.top))
returnFALSE;
else
returnTRUE;
}
//=====================================================================
StatusCheck_Queue(LinkQueue&Q,CarNodee){//车辆到达时便道上是否有同名车
QueueNode*Temp=Q.front;
while((Temp!
=Q.rear)&&(Temp->data.num!
=e.num))
Temp=Temp->next;
if((Temp==Q.rear)&&(Temp->data.num!
=e.num))
returnFALSE;
else
returnTRUE;
}//=====================================================================StatusArrive(SqStack&S,LinkQueue&Q,CarNode&e){//车辆到达处理
if((S.top-1)->time<=e.time){//时间处理
if(!
Check_Stack(S,e)&&!
Check_Queue(Q,e)){//是否已存在
if(S.top-S.basePush(S,e);
printf("成功进入停车场,在%d号车库!
\n",S.top-S.base);
returnOK;
}
else{
EnQueue(Q,e);
else
printf("该牌照的车已存在,输入有误,请重新输入\n");returnOK;
}
else{
printf("时间输入有误,请重新输入!
\n");
returnFALSE;
}
}
//=======================================================
StatusLeave(SqStack&S,SqStack&TempS,LinkQueue&Q,CarNode&e)
{//车辆离开处理
CarNodea;
intleatime,leanum;
intentertime;//进入停车场时间
intcost;
if(!
(Check_Stack(S,e)||Check_Queue(Q,e)))
{
\n");
printf("数据输入错误,本停车场内无所查询车辆,请重新输入!
returntrue;
}
else
{
if(Check_Stack(S,e))//若需要离开的车辆在停车场
{
if(e.num==(S.top-1)->num)//车辆处在栈顶
Pop(S,a);
leatime=e.time;
leanum=e.num;
entertime=a.time;
printf("车辆进入车库时间:
%d\t现在(离开)时间:
%d\t停留时
「可:
%d\t\n",entertime,leatime,leatime-entertime);
}
else//车辆处在栈中间
{
do{
Pop(S,a);//从栈中依次退出
Push(TempS,a);//依次进入临时栈
}while((S.top-1)->num!
=e.num);//直到top指针下一个位置的num=车牌号Pop(S,a);//该车离开
leatime=e.time;
leanum=e.num;
entertime=a.time;
printf("车进入停车场时间:
%d\t现在(离开)时间:
%d\t停留时
「可:
%d\t\n",entertime,leatime,leatime-entertime);
do{//其余车辆按原来次序返回停车场
Pop(TempS,a);
Push(S,a);
}while(TempS.top!
=TempS.base);//条件与上面不同,此时是全部回去
}
cost=(leatime-entertime)*price;
if(cost>=0)
printf("您的车牌号为%d的车应交纳的费用是:
%d\n",leanum,cost);
if(Q.front!
=Q.rear){//队列不空的话从便道进停车场
DeQueue(Q,a);
if(a.timeentertime=leatime;
a.time=leatime;
printf("车牌号为%d的车辆从便道上进入%d号车库!
从现在开始计时,现在时间为:
%d\n",a.num,S.top-S.base,a.time);
}
}
elseif(Check_Queue(Q,e)){//从便道直接离开
do{
DeQueue(Q,a);
EnQueue(Q,a);
}while(Q.front->next->data.num!
=e.num);
DeQueue(Q,e);//前面的车进入队尾
printf("您的车牌号为%d的车辆未进入车库从便道直接离开,费用为0!
\n",e.num);
}
}
returntrue;
}
//=====================================================================
voidInitialization(){//初始化程序
printf("姓名:
杨智伟学号:
2012040651\n");
printf("==========================================================\n");
printf("*停车场管理模拟程序*\n");
printf("==========================================================\n");
printf(”请依次输入车辆到达(A/a)/离去(D/d)/结束(E/e)信息、车牌号以及当前时间:
\n\n");}
//=====================================================================
intmain(){
Initialization();
CarNodecar;
SqStackPark,TempPark;
LinkQueueQ;
InitStack(Park);
InitStack(TempPark);
InitQueue(Q);
while((scanf("%c%d%d",&car.event,&car.num,&car.time))&&(car.event!
='e'&&car.event!
='E'))
{
getchar();//除去输入结束时的回车
switch(car.event)
{
case'A':
case'a':
Arrive(Park,Q,car);break;
case'D':
case'd':
Leave(Park,TempPark,Q,car);break;
default:
printf("您的第一个数据输入有误!
\n");break;
}
}
printf("程序结束,谢谢使用!
\n");
return0;
}
七、程序运行截图
1.交互界面
2.车辆进入
3.车辆离去
IBMam■»bmbmam
停车场管理模抱程序
请嵌次输入车辆到达5”离去结束车牌号以及当前时间*詁嬴心幵坍在丄号车爭
2iH
成功进入停车场■在2号车库!
车逬A#$场时咼5现在(离幵)时葆弓停留时间汩
恆的车脚寻为1的车应交纳的费用是洱
4.停车场已满进入便道
停车场管理模拟程序
请恢次输入车辆到达<A/aV»去结束GAO信息"车牌号以及当前时间=
隹打和人停车九在i耳车库申
a210
成功进入停车场■在2号车库?
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