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"<top+1<<"辆车。
"<cout<<"通道上有"<num<<"辆车在等候。
"<}
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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