数据结构电梯模拟.docx
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数据结构电梯模拟
数据结构
课
程
实
验
报
告
姓名：
陈东
学号：
070612146
一、【实验目的】
帮助学生熟练掌握线性表的基本操作在链表结构中的实现，熟练进行各种链表的操作和应用。
二、【问题描述】
设计一个电梯模拟系统。
这是一个离散的模拟程序，因为电梯系统是乘客和电梯等“活动体”够成的集合，虽然他们彼此交互作用，但是他们的行为是基本独立的。
在离散的模拟中，一模拟时钟决定每个活动体的动作发生的时刻和顺序，系统在某个模拟瞬间处理有待完成的各种事情，然后把模拟时钟推进到某个动作预定要发生的下一个时刻。
三、【基本要求】
（1）、模拟某校五层教学楼的电梯系统。
该楼有一个自动电梯，能在每层停留。
五个楼层由下至上依次称为地下层、第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是大楼的进出层，即是电梯的“本垒层”，电梯“空闲”时，将来该层候命。
五个楼层从下到上的编号为：
0、1、2、3、4。
除了地下层外，每一层都有一个要求向下的按钮除了第四层外，每一层都有一个要求向上的按钮。
对应的变量为：
CallUp[0..3]和CallDown[1..4]。
电梯内的五个目标层按钮对应的变量为：
CallCar[0..4]。
（2）、电梯一共有七个状态，即正在开门（Opening）、已开门（Opened）、正在关门（Closing）、已关门（Closed）、等待（Waiting）、移动（Moving）、减速（Decelerate）。
（3）、 乘客可随机地进出于任何层。
对每个人来说，他有一个能容忍的最长等待时间，一旦等候电梯时间过长，他将放弃。
对于在楼层内等待电梯的乘客，将插入在等候队列里，每一层有两个等候队列，一队要求向上，一队要求向下，用链队列来实现。
对于在电梯内的乘客，用五个乘客栈来实现，该乘客要去哪一层，就把他放在相应编号的栈中，对应变量为EleStack[0…4]。
（4）、模拟时钟从0开始，时间单位为秒。
人和电梯的各种动作均要耗费一定的时间单位（简记为t）：
有人进出时，电梯每隔40t测试一次，若无人进出，则关门
关门和开门各需要20t
每个人进出电梯均需要25t
电梯加速需要15t
如果电梯在某层静止时间超过300t，则驶回1层候命。
（5）、按时序显示系统状态的变化过程：
发生的全部人和电梯的动作序列。
四、【实验环境】
Windows7,VC++
五、【测试数据及其结果】
1、乘客类型
反映乘客的所有属性。
ADTClient
数据对象：
D={ai∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0}
数据关系：
R={|ai-1,ai∈D,i=2,…,n}
基本操作：
PrintClientInfo（Clientconst&e,ClientStatus）
操作结果：
输出乘客信息。
CreatClient（Client*&p）
操作结果：
生成新的乘客。
DestoryClient（Client*&p）
操作结果：
该乘客离开系统。
GoAbove（Clientconst&e）
操作结果：
判断该乘客是否去往高层。
CInfloor（Clientconst&e）
操作结果：
返回乘客进入的楼层。
CInTime（Clientconst&e）
操作结果：
返回乘客进入时间。
COutfloor（Clientconst&e）
操作结果：
返回乘客进入时间。
}
2、乘客栈类型
电梯内的乘客用乘客栈表示，去不同楼层的乘客放在不同的栈中。
ADTEstack
数据对象：
D={ai∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0}
数据关系：
R={|ai-1,ai∈D,i=2,…,n}
基本操作：
略。
}
3、等候队列类型
在电梯外等待的乘客用等待队列表示。
每层各有两个等待队列，分别为上楼队列和下楼队列。
与一般队列不同的是在基本操作中加入了放弃操作CGiveUp（WQueue&Q,intfloor）。
4、电梯类型
表示电梯的各个属性和所有动作。
ADTElevator
数据对象：
D={ai∈电梯信息,I=1,2,…,n,n≥0}
基本操作：
InitEle（Elevator&E）
操作结果：
初始化电梯类型。
DestoryEle（Elevator&E）
操作结果：
销毁电梯类型。
EleDecide（Elevator&E,WQueuew[Maxfloor+1][2]）
操作结果：
电梯动作决策。
ElevatorRun（Elevator&E,WQueuew[Maxfloor+1][2]）{
操作结果：
电梯状态转换。
CountOver（Elevator&E）
操作结果：
判断电梯计时是否完成。
EleFloor（Elevatorconst&E）
操作结果：
返回电梯所在的层。
EleStatus（Elevatorconst&E）
操作结果：
返回电梯状态。
RequireAbove（Elevatorconst&E）
操作结果：
判断是否有高层请求。
RequireBelow（Elevatorconst&E）
操作结果：
判断是否有低层请求。
EleAchieved（Elevator&E）
操作结果：
判断电梯是否要停于当前层。
EleOpenDoor（Elevator&E）
操作结果：
判断电梯是否要开门。
}
5、高楼模块
实现电梯和乘客之间的互交功能。
包括：
InOut（Elevator&E,WQueuew[Maxfloor+1][2]）
操作结果：
进行乘客的进出电梯活动。
NewClient（Elevator&E,WQueuew[5][2]）
操作结果：
进入新乘客。
PrintStatus（Elevator&E,WQueuew[5][2]）
操作结果：
输出当前状态。
Print（Elevator&E,Actiona）
操作结果：
输出电梯动作信息。
六、【实验源代码】
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
n",,;break;
caseGiveUp:
printf（"\t%d号乘客放弃等待.\n",;break;
caseOut:
printf（"\t%d号乘客走出电梯.\n",;break;
caseIn:
printf（"\t%d号乘客走进电梯，要去第%d层.\n",,;break;
default:
break;
};
}
StatusCreatClient（Client*&p）
{
intd;
p=newClient;
if（!
p）returnOVERFLOW;
p->ClinetID=++ID;
printf（"%d所能容忍的等待时间:
",ID）;
scanf（"%d",&d）;
p->GivepuTime=d;
p->InTime=Time;
printf（"下一乘客要到达的时间:
"）;
scanf（"%d",&d）;
InterTime=d;
printf（"所要到达的楼层:
"）;
scanf（"%d",&d）;
p->Outfloor=d;
while（（p->Infloor=rand（）%（Maxfloor+1））==p->Outfloor）;
PrintClientInfo（*p,New）;
returnOK;
}
StatusDestoryClient（Client*&p）
{
deletep;
p=NULL;
returnOK;
}
StatusGoAbove（Clientconst&e）
{
if>returnTRUE;
elsereturnFALSE;
}
StatusCInfloor（Clientconst&e）
{
return;
}
StatusCInTime（Clientconst&e）
{
return;
}
StatusCOutfloor（Clientconst&e）
{
return;
}
#defineSTACK_INIT_SIZE100n"）;break;
caseDoorClosed:
printf（"%\t电梯门已关闭.\n"）;break;
caseAchieved:
printf（"%\t电梯已到达第%d层。
\n",;break;
caseGoingUp:
printf（"%\t电梯上升中...\n"）;break;
caseGoingDown:
printf（"%\t电梯下降中...\n"）;break;
default:
break;
};
}
intmain（）
{
ElevatorE;
cout<<"\n****************************欢迎使用电梯模拟系统****************************"<WQueuew[Maxfloor+1][2];
InitEle（E）;
srand（（unsigned）time（NULL））;
for（inti=0;i<=Maxfloor;i++）
{
InitQueue（w[i][Up]）;
InitQueue（w[i][Down]）;
}
MaxTime=1000000;
printf（"请输入电梯的运行时间:
"）;
scanf（"%d",&MaxTime）;
printf（"\n"）;
while（Time++{
if（InterTime==0）NewClient（E,w）;
elseInterTime--;
for（inti=0;i<=Maxfloor;i++）
for（intj=0;j<2;j++）
{
CGiveUp（w[i][j],EleFloor（E））;
}
if（InOutCount==0）
{
if（EleStatus（E）==Opened）InOut（E,w）;
}
elseInOutCount--;
if（CountOver（E）||EleStatus（E）==Closed||EleStatus（E）==Waiting）
{
Actiona;
a=ElevatorRun（E）;
Print（E,a）;
}
Sleep（100）;
}
printf（"%共%d人进入系统，",ID）;
printf（"%共%d人放弃。
",GiveUpNumber）;
DestoryEle（E）;
for（i=0;i<=Maxfloor;i++）{
DestroyQueue（w[i][Up]）;
DestroyQueue（w[i][Down]）;
}
return0;
}
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