停车场管理系统数据结构课程设计论文.docx
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停车场管理系统数据结构课程设计论文
数据结构课程设计
题目：
停车场管理系统
一课题分析
a）该程序主要利用栈和队列来实现车的到达与其离开功能，其中主要有对各种情况的处理，要求如下：
1、要求以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的数据序列进行模拟管理
2、要求处理的数据元素包括三个数据项：
汽车“到达”或“离去”信息，汽车牌照与到达或离去的时间
3、该系统完成以下功能：
若是车辆到达，则输出汽车在停车场或便道上的停车位置；若是离去，则输出汽车在停车场停留的时间和应缴纳的费用（在便道上停留的时间不收费）
4、要求栈以顺序结构实现；
b）程序的输入，程序功能选择，字符型，A为到达，D离开，E退出系统；车的编号是整型，输入数字即可；时间是float类型，可精确到分钟
c）程序的输出，当车到达，程序输出车的编号与到达时间，若栈满则提示停到便道上；车离开时，输出车的编号与其所需费用。
d）测试数据，（A，1，5），（A，2，10），（D，1，15），（A，3，20），（A，4，25），（A，5，30），（D，2，35），（D，4，40），E以与a）中的要求。
其中‘A’表示到达，D表示离开，E表示结束。
二逻辑分析
2.1数据结构的描述和每个基本操作的功能说明
ADTstack{
数据对象：
D={ai|ai∈CharSet,i=1,2,…,n,n≥0}
数据关系：
R1={|ai-1,ai∈D,i=2,…,n}
基本操作：
initstack（）
操作结果：
构造一个空栈，并返回地址。
gettop（&S）
初使条件：
栈S已存在。
操作结果：
栈S不为空,输出顶元素。
stop（&S,e）
初始条件：
栈S已存在。
操作结果：
要栈S中栈顶插入新的栈顶元素e。
ADTqueue{
数据对象：
D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0}
数据关系：
R1={|ai-1,ai∈D,i=2,…,n}
约定其中ai端为队列的头，an端为队列的尾
}
initqueue（&Q）
操作结果：
构造一个空栈，并返回地址。
gethead（&S）
初使条件：
栈S已存在。
操作结果：
栈S不为空,输出顶元素。
enqueue（&S,e）
初始条件：
栈S已存在。
操作结果：
要栈S中栈顶插入新的栈顶元素e
2.1给出本程序包含的模块与模块之间的调用关系图
本程序包含三个模块：
1）主程序模块：
Voidmain（）
{
初始化；
do{
接受命令；
处理命令；
}while（命令！
=“退出”）
}
2）栈模块——实现栈抽象数据类型
3）队列模块——实现队列抽象数据类型
2.3写出重要部分的伪码算法
车辆到达或者离开的伪码算法：
do{
输出菜单选项；
如果选择A，即车辆到达，
则{若栈不满，车辆进栈，停到停车场；
否则，车入队，车停在便道上；
}
如果选择D，即车辆离开，
则{如果队不空并且栈不满，被选的车辆离开，队列上的车出队入栈；
被选的车辆离开；
计算时间与其所需费用；
}
如果选择E，退出程序；
}while（输入的菜单选项不正确）
三详细设计
3.1数据结构的定义，与其基本操作的实现
typedefstructtime
{
inthour;
intmin;
}Time;
typedefstruct//车信息
{
charlabel[10];
floattime;
}Car,Car2;
typedefstruct//车库信息
{
Car*top;
Car*base;
intstacksize;
}SqStack;
typedefstruct//临时车道
{
Car2*top2;
Car2*base2;
intstacksize2;
}SqStack2;
typedefstructQNode//车道信息
{
Cardata;
structQNode*next;
}QNode,*QueuePtr;
typedefstruct
{
QueuePtrfront;
QueuePtrrear;
}LinkQueue;
3.2主函数和其他函数的实现或伪码算法
voidmain（）
{
SqStackS;
SqStack2S2;
InitStack（&S）;
InitStack2（&S2）;
InitQueue（&Q）;//初始化
while（ch==1）
{
do
{
printf（"\n\t\t\t\tA-车辆到达\n\t\t\t\tD-车辆离开\n\t\t\t\tE-退出\n\t\t\t\tA/D/E?
\b"）;
scanf（"%c",&status）;
getchar（）;
}while（status!
='A'&&status!
='a'&&status!
='D'&&status!
='d'&&status!
='E'&&status!
='e'）;
if（status=='A'||status=='a'）//当车到达
{
输入车号；
输入车到达时间；
if（!
StackFull（S））//栈不满
{
车入栈；
printf（"\n\t\t\t\t继续请输入1\n\t\t\t\t放弃请输入0?
\b"）;
scanf（"%d",&ch）;
getchar（）;
}//if
else
{
车入队；
printf（"\n\t\t\t\t继续请输入1\n\t\t\t\t放弃请输入0?
\b"）;
scanf（"%d",&ch）;
getchar（）;
}//else
}//if当车到达
elseif（status=='D'||status=='d'）/*当车离开*/
{
do
{
输入车号；
输入车离开时间；
do
{
Pop（&S,&car_M）;
if（car_D.label!
=car_M.label）
Push2（&S2,car_M）;
else
car_I.time=car_M.time;
}while（car_D.label!
=car_M.label）;
position_s--;
while（!
StackEmpty2（S2））//栈2不空
{
Pop2（&S2,&car_M）;
Push（&S,car_M）;
}//while
while（!
QueueEmpty（Q）&&!
StackFull（S））
{
if（!
StackFull（S））
{
栈不满的话，临时车道上的车进栈
}//if
}//while
time=car_D.time-car_I.time;
if（time<0.00）
{
printf（"\n\t\t\t\tSorry!
Youinputawrongtime!
\n\t\t\t\tPleasecheckandtypeagain.\n"）;
}//if
else
{
计算停车时间；
计算所需费用；
}//else
printf（"\n\t\t\t\tWelcometoback!
Doyouwanttocontinue\n\t\t\t\t1-contine/0-quit?
\b"）;
scanf（"%d",&ch）;
getchar（）;
}while（!
mistime）;
}//elseif
elseexit（0）;//退出程序
}//第一个while
}//main
3.3程序的层次结构的函数调用关系图
3.4详细设计
根据老师的要求，在这里我主要分析程序设计中停车场管理系统的进站模块：
该模块涉与多个函数，过程依次有初始化，选择进站输入A，车牌号，时间。
若站满，则车进入临时车道，分别记录时间和车牌号以与临时车道上的位置，站不满时临时车道上的车进站。
该程序流程图如下：
车进站流程图
四程序源代码
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"string.h"
#defineNULL0
#defineERROR0
#defineOK1
#defineOVERFLOW-1
#defineSTACK_INIT_SIZE2//车库容量
typedefstructtime{
inthour;
intmin;
}Time;//时间结点
typedefstruct//车信息
{
charlabel[10];
floattime;
}Car,Car2;
typedefstruct//车库信息
{
Car*top;
Car*base;
intstacksize;
}SqStack;
intInitStack（SqStack*S）//栈的初始化
{
S->base=（Car*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（Car））;
if（!
（S->base））returnERROR;
S->top=S->base;
S->stacksize=STACK_INIT_SIZE;
returnOK;
}
intStackEmpty（SqStackS）//栈空
{
if（S.top==S.base）
returnOK;
else
returnERROR;
}
intStackFull（SqStackS）//栈满
{
if（S.top-S.base>=STACK_INIT_SIZE）
returnOK;
else
returnERROR;
}
intPush（SqStack*S,Care）//入栈
{
if（S->top-S->base>=STACK_INIT_SIZE）
returnOVERFLOW;
else{
*（S->top++）=e;
returnOK;
}//else
}
intPop（SqStack*S,Car*e）//出栈
{
if（S->top==S->base）
returnERROR;
else*e=*（--（S->top））;
returnOK;
}
intGetTop（SqStack*S,Car*e）//返回栈顶元素
{if（S->top==S->base）returnERROR;
else*e=*（S->top-1）;
returnOK;
}
typedefstruct//临时车道
{
Car2*top2;
Car2*base2;
intstacksize2;
}SqStack2;
intInitStack2（SqStack2*S2）
{
S2->base2=（Car2*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（Car2））;
if（!
（S2->top2））returnERROR;
S2->top2=S2->base2;
S2->stacksize2=STACK_INIT_SIZE;
returnOK;
}
intPush2（SqStack2*S2,Car2e2）
{
if（S2->top2-S2->base2>=STACK_INIT_SIZE）
returnOVERFLOW;
*（S2->top2++）=e2;
returnOK;
}
intPop2（SqStack2*S2,Car2*e2）
{
if（S2->top2==S2->base2）
exit（OVERFLOW）;
*e2=*（--（S2->top2））;
returnOK;
}
intStackEmpty2（SqStack2S2）
{
if（S2.top2==S2.base2）
returnOK;
else
returnERROR;
}
typedefstructQNode//车道信息
{
Cardata;
structQNode*next;
}QNode,*QueuePtr;
typedefstruct
{
QueuePtrfront;
QueuePtrrear;
}LinkQueue;
intInitQueue（LinkQueue*Q）//初始化队列
{
Q->front=Q->rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
（Q->front））returnERROR;
Q->front->next=NULL;
returnOK;
}
intEnQueue（LinkQueue*Q,Care）//插入元素
{
QueuePtrp;
p=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
p）returnERROR;
p->data=e;
p->next=NULL;
Q->rear->next=p;
Q->rear=p;
returnOK;
}
intQueueEmpty（LinkQueueQ）//队空
{
if（Q.front==Q.rear）
returnOK;
else
returnERROR;
}
intDeQueue（LinkQueue*Q,Car*e）
{
QueuePtrp;
if（Q->front==Q->rear）returnERROR;
p=Q->front->next;
*e=p->data;
Q->front->next=p->next;
if（Q->rear==p）
Q->rear=Q->front;
free（p）;
returnOK;
}
voidmain（）
{
inti,position_s=1,position_q=1,mistime=1;
intch=1;
charstatus;
floattime,money;
LinkQueueQ;
Carcar_I,car_D,car_M,car_S;
SqStackS;
SqStack2S2;
InitStack（&S）;
InitStack2（&S2）;
InitQueue（&Q）;
printf（"\n\t\t\t\t停车场管理系统"）;
printf（"\n\n\n\t\t\t11信息与计算科学邓全飞5\n"）;
printf（"\n\t\t\t\t停车场\t\t"）;
printf（"\n"）;
printf（"\t\t\t\t相关信息:
\n"）;
printf（"\t\t\t\t请输入字符（ADE）进行相关操作"）;
printf（"\n"）;
while（ch==1）
{
do
{
printf（"\n\t\t\t\tA.车辆到达\n\t\t\t\tB.车辆离开\n\t\t\t\tC.退出\n\t\t\t\tA/B/C?
\b"）;
scanf（"%c",&status）;
getchar（）;
}while（status!
='A'&&status!
='a'&&status!
='D'&&status!
='d'&&status!
='E'&&status!
='e'）;
if（status=='A'||status=='a'）
{
printf（"\n\t\t\t\t请输入车牌号:
"）;
gets（car_I.label）;//scanf（"%d",&（car_I.label））;
printf（"\n\t\t\t\t请输入车辆到达时间:
?
\b"）;
scanf（"%f",&（car_I.time））;
if（!
StackFull（S））//栈不满
{
Push（&S,car_I）;
printf（"\n\n"）;
for（i=0;i<80;i++）printf（"-"）;
printf（"\n"）;
printf（"\t\t\t\t输出车牌号:
"）;
printf（"%s\n",car_I.label）;
printf（"\n\t\t\t\t请输出车辆到达时间:
"）;
printf（"%5.2f",car_I.time）;
printf（"\n\n"）;
for（i=0;i<80;i++）printf（"-"）;
printf（"\n\n"）;
printf（"\n\t\t\t\t欢迎您来我们车站!
\n\n\t\t\t\t您的车位号是:
%d",position_s）;
position_s++;
printf（"\n"）;
printf（"\t\t\t\t继续请输入1\n\t\t\t\t放弃请输入0?
\b"）;
scanf（"%d",&ch）;
getchar（）;
}//if
else
{
EnQueue（&Q,car_I）;
printf（"\t\t\t\tWelcometoourCARPOSITION,Wearesorrythat\n\n\t\t\t\tOurpositionisfull,butyouarefreetoplace\
\n\n\t\t\t\tyourcaronourroad.Thepositionofyourcar\n\t\t\t\tis%d",position_q）;
position_q++;
printf（"\n\t\t\t\t进站请输入1\n\t\t\t\t放弃请输入0?
\b"）;
scanf（"%d",&ch）;
getchar（）;
}//else
}//if当车到达
elseif（status=='D'||status=='d'）/*当车离开*/
{
do
{
for（i=0;i<80;i++）
printf（"*"）;
printf（"\n"）;
printf（"\t\t\t\tCARPOSITION"）;
printf（"\n\t\t\t\t"）;
printf（"Information"）;
printf（"\n\n"）;
printf（"\t\t\t\tYouraregoingtodriveyourcaraway,\n\t\t\t\tPleasefilloftheform!
\n"）;
printf（"\t\t\t\tYourcarNumber:
"）;
scanf（"%d",&car_D.label）;
printf（"\n\t\t\t\tTime:
?
\b"）;
scanf（"%f",&（car_D.time））;
do
{
Pop（&S,&car_M）;
if（car_D.label!
=car_M.label）
Push2（&S2,car_M）;
else
car_I.time=car_M.time;
}while（car_D.label!
=car_M.label）;
position_s--;
while（!
StackEmpty2（S2））//栈2不空
{
Pop2（&S2,&car_M）;
Push（&S,car_M）;
}//while
while（!
QueueEmpty（Q）&&!
StackFull（S））
{
if（!
StackFull（S））
{//栈不满的话，临时车道上的车进栈
DeQueue（&Q,&car_S）;
position_q--;
car_S.time=car_D.time;
Push（&S,car_S）;
printf（"\n\t\t\t\tThecar%djustdrivedaway,\n\n\t\t\t\tthecar%dhasenteredtheCARPOSITION.\n",car_D.label,car_S.label）;
}//if
}//while
time=car_D.time-car_I.time;
if（time<0.00）
{
printf（"\n\t\t\t\tSorry!
Youinputawrongtime!
Pleasecheckandtypeagain.\n"）;
;}//if
else
{
mistime=1;
money=time*2;
printf（"\n\n"）;
for（i=0;i<80;i++）
printf（"-"）;
printf（"\n\t"）;
printf（"\t\t\tYourcarnumber%d:
\n\t\t\t\tThefeeis:
%5.2f",car_D.label,money）;
printf（"\n\n"）;
for（i=0;i<80;i++）printf（"-"）;
printf（"\n\n"）;
}//else
printf（"\t\t\t\tWelcometoback!
Doyouwanttocontinue\n\t\t\t\t1-contine/0-quit?
\b"）;
scanf（"%d",&ch）;
getchar（）;
}while（!
mistime）;
}//elseif
elseexit（0）;//退出程序
}//第一个while
}//main
五程序调试与测试
5.1主界面
5.2具体操作
5.2.1进站时间与车牌号
5.2.2车站已满，请进入临时车道
5.2.3出站与收费
5.2.4结束
5.3相关操作
1、输入（A，1，5）时，显示是CARNUMBER：
1ARRIVETIME：
5.00
2、入（A，2，10）时，显示CARNUMBER：
2ARRIVETIME：
10.00
3、入（D，1，15）时，显示Yourcarnumber：
1Thefeeis：
20.00
4、入（A，3，20）时，显示CARNUMBER：
3ARRIVETIME：
20.00
5、输入（A，4，25）时，显示WelcometoourCARPOSITION,WearesorrythatO
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