实验四 队列综合应用 实验报告.docx
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实验四队列综合应用实验报告
队列综合操作（机场起降模拟程序）实验报告
一、实验内容和目的
1.队列的基本概念和基本操作：
队列的入队操作，队列的出队操作，判断队列是否为空队列，队列的初始化操作
2.链表的基本概念和基本操作：
链表的初始化，链表的定位操作，链表的插入，删除操作。
二、实验原理
1.队列是只允许在表的一端进行插入（队尾），而在另一端（队头）进行删除操作的线性表。
队列的修改是按照先进先出的原则进行的。
2.模拟程序采用两个队列结构，分别表示机场的进场队列（包括正在降落的飞机和等待降落的飞机）和出场队列（包括正在起飞的飞机和等待起飞的飞机），另外，还采用了两个链表分别储存已经降落但尚未到达离场时间的飞机（即空闲状态的飞机）以及尚未到达降落时间的飞机。
3.模拟程序中，飞机的数据包括航班名，飞机状态，飞机在该状态下持续的时间（用于判断飞机的起飞和降落等过程的完成情况），飞机降落的时间和日期。
另外，程序中使用了全局变量记录模拟程序中的时间，并且模拟程序时间的起始值记录在数据文件中。
三、程序流程图
3.1程序整体流程图
3.2程序主逻辑函数（控制飞机走向的函数）
四、实验结果
4.1程序第一次运行（或者存放飞机信息的数据文件不存在时，询问如何产生飞机信息）
4.2选择手动输入飞机数据（除了输入飞机信息以外，还需要输入模拟程序的起始时间）
4.3选择随机生成数据
4.4模拟程序开始
界面从左到右，分别是进场队列，机场的机库以及出场队列。
航班名前面方括号中的为飞机的状态。
进场队列中的“等待”表示飞机正处于申请立场的状态，出场队列中的“等待”表示飞机正处于申请离场的状态。
4.5使用pinfo参数启动程序，重新输入飞机数据（旧的数据文件会被覆盖）
4.6使用apinfo参数启动程序，重新生成飞机数据（旧的数据文件被覆盖）
4.7模拟程序结束，输出提示信息
五、操作说明
1.在第一次启动程序或者程序找不到飞机数据文件时，程序会进入到编辑飞机信息的界面。
（图4.1）。
然后选择由程序随机产生数据或者手动输入数据。
在输入数据过程中，除了飞机信息以外，还需要输入一些额外的信息。
例如，模拟程序的起始时间，飞机的数量。
2.程序顺利把飞机数据从数据文件读入内存以后，程序会自动进入模拟的过程。
如果数据文件是由程序自动生成的，并不能保证生成的每台飞机的降落时间是均匀分布的，有可能会出现在相当长的一段时间都没有飞机信息的出现。
3.当模拟结束时，并不会立即输出模拟结束的提示信息，在此过程中，跑道状态处会提示模拟程序已经结束。
模拟程序结束的10秒才输出模拟程序结束的信息。
六、附录：
代码
#include
#include
#include
#include
#include
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineROAD_STATUS_IDLE0//表明跑道正处于空闲状态
#defineROAD_STATUS_UP1//表明跑道上正有飞机在起飞
#defineROAD_STATUS_DOWN2//表明跑道上正有飞机在降落
#definePLANE_STATUS_IDLE0//飞机正处于空闲状态
#definePLANE_STATUS_TAKE_OFF1//表示飞机称出于起飞状态
#definePLANE_STATUS_LANDING2//表示飞机正处于降落状态
#definePLANE_STATUS_WAIT_FOR_IN3//表示飞机正处于申请进场状态
#definePLANE_STATUS_WAIT_FOR_OUT4//表示飞机正处于申请离场状态
#defineQUEUE_OK1//表示队列操作成功
#defineQUEUE_MALLOC_FAIL-1//表示进行队列操作时分配空间发生错误
#defineQUEUE_EMPTY-2//表示对空队进行操作（插入除外）的错误信息
#defineQUEUE_TRAVERSE_FAIL-3//表示遍历过程中由遍历函数引起的函数终止
#defineQUEUE_INDEX_OUT_OF_RANGE-4//表示进行队列操作的索引超出有效范围
#defineQUEUE_NULL_POINTER-5//表示使用空指针接收内容的错误
#defineLIST_OK0//表示链表操作成功
#defineLIST_MALLOC_FAIL-1//表示链表操作时分配空间发生错误
#defineLIST_EMPTY_LIST-2//表示对空链表进行操作（插入除外）的错误信息
#defineLIST_INDEX_OUT_OF_RANGE-3//表示指定的删除和插入位置无效
#defineLIST_TRAVERSE_FAIL-4//表示遍历过程中由遍历函数引起的函数终止
#defineFILE_OK0//表示进行文件操作成功
#defineFILE_OPEN_FAIL-1//表示打开文件时发生错误
#defineFILE_NOT_ACCEPT-2//表示信息文件为无效信息文件
#defineFILE_EMPTY_FILE-3//表示尝试从没有数据的文件中读取数据
#defineFILE_TYPE_INPUT1//表示数据文件是用户手动输入的
#defineFILE_TYPE_RANDOM2//表示数据文件是由程序随机生成的
#defineTIME_STOP30//表示飞机在机库中停留的最短时间
#defineTIME_UP20//表示起飞时间为20分钟
#defineTIME_DOWN20//表示降落时间为20分钟
/*-----------结构体声明部分----------------*/
//储存每台飞机信息的结构体
structPlane
{
charname[31];//航班名
intstatus;//飞机状态
inttime;//飞机状态持续的时间
intland_time;//表示飞机降落的时间
intland_year;//表示飞机降落的年份
intland_month;//表示飞机降落的月份
intland_day;//表示飞机降落的天
};
//链队结构体
structLinkQueue
{
structQueueNode*front;//链队的队头
structQueueNode*rear;//链队的队尾
intcount;//链队中结点的数量
};
//表示队列中每个元素的节点
structQueueNode
{
structQueueNode*next;//指向链队的下一个结点
structPlanedata;//储存飞机信息
};
//链表结点，用于储存在机场中停留的飞机信息
structLinkListNode
{
structPlanedata;//储存飞机信息
structLinkListNode*next;//指向链表的下一个结点
};
//链式线性表结构
structLinkList
{
structLinkListNode*head;//链表头
intcount;//链表中结点的数量
};
//该结构体表示机场
structAirport
{
structLinkQueue*in;//表示等待降落的飞机队列
structLinkQueue*out;//表示等待升空的飞机队列
structLinkList*garage;//表示已经在机场降落的飞机
};
//文件头结构，储存模拟程序的起始时间和飞机数量等信息
//文件头标记用于判断文件是否为有效文件
structFile_Header
{
chartag[4];//文件头标记
intfileType;//表示数据文件的产生方式
intcount;//飞机数量
inttime_startup;//程序起始时间
inttime_year;//模拟程序起始年份
inttime_month;//模拟程序起始月份
inttime_day;//模拟程序起始天
};
typedefstructPlanePlane;
typedefstructLinkQueueQueue;
typedefstructQueueNodeQNode;
typedefstructLinkListNodeLNode;
typedefstructLinkListList;
typedefstructFile_HeaderFHeader;
typedefstructAirportAirport;
/*-----------全局变量声明------------------*/
intRoadStatus;//用于区分跑道目前的状态
int*t,*m,*d,*y;//计算时间的变量
intisFinish;//标记变量，用于记录文件中是否所有的航班都已经模拟完毕
intisInUpdate;//用于绘图的辅助变量
intisOutUpdate;//用于绘图的辅助变量
intisGarageUpdate;//用于绘图的辅助变量
intiTime;//用于记录时间，控制界面的绘制
intiFileType;//表示读入文件的产生类型
List*L;//储存尚未到达进场时间的飞机信息
Airport*A;//表示机场的结构体变量
/*-----------函数声明部分------------------*/
//1.队列操作函数的声明
//队列的初始化操作
intQueue_Init（Queue*Q）;
//判断队列是否为空队列
intQueue_IsEmpty（Queue*Q）;
//获取队列的长度
intQueue_Length（Queue*Q）;
//把一台飞机信息添加到队尾
intQueue_Insert（Queue*Q,PlaneP）;
//获取队头元素信息，使用P接收队头元素信息
intQueue_GetHead（Queue*Q,Plane*P）;
//删除队头元素，并用指针P接收队头元素信息
intQueue_Delete（Queue*Q,Plane*P）;
//队列的遍历
intQueue_Traverse（Queue*Q,int（*fun）（Plane*P））;
//获取队列中特定位置的飞机信息
Plane*Queue_GetInfoPtrByIndex（Queue*Q,intindex）;
//获取队列中从队头到队尾第一台正在降落的飞机信息
Plane*Queue_GetDown
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