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）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;

}

}

}