c程序队列实现模拟加油站.ppt

1、信软件基础实训答辩 3,选题：模拟加油站的工作情况小组成员：三枚铜钱94keyboard 时间：2015/5/5,通,模拟加油站的工作情况,加油站有 两台油泵；每台油泵为一辆汽车加油的时间为 d分钟；加油站的到车率为 1辆/g分钟；模拟时间长度为 time分钟；,1,分析问题,2,确定框架,3,实现程序,1,分析问题,1、看是否有车来到（概率决定）2、若有车再看是否有空闲的油泵3、若有空闲油泵立即加油，否则排队等待4、若泵工作忙（未达到加油时间），则时间递减等待5、时间递减后若为0，将泵置为空闲,1,分析问题,我们要做什么,1,方案思路,模型,油泵1,油泵2,出口,出口,汽车入口,排队,第一段

2、路,第二段路,第三段路,等待可服务,1,分析问题,日常生活中该类模型，是队列应用的典型例子。以加油站为例，假设某加油站有 两台油泵，每台油泵的加油时间为 d分钟，若已知该站的到车率为 g分钟一辆，则该加油站的工作情况可用以下列队模型描述。定义一个循环队列，容量为MAX（足够大，不发生队列满的问题），用于组织等待加油的汽车序列。按照先到先加油的原则进行处理；整个模拟过程内的时间为 time，每隔 dt分钟监控一次，获取并输出实际情况。出事状态设为：队列为空（front=rear=MAX），每台油泵为空闲(pump(1)=pump(2)=0)，油泵未服务过(auto(1)=auto(2)=-1)。

3、,if(rear+1MAX)thenrear=1;else rear+=1;,time,queue,time,queue,dt,条件：s=2m即 dt=g/2在模拟时间time内，每隔dt时间，监控并报告一次车排队的情况，油泵的工作状态，被服务的车。因此用一维整型数组Queue 存取 车编号num的数据。,量化后,数字信号,模拟信号,整个问题可分为三部分:1)汽车排队：已知一分钟来一辆车的概率为 1/g，则每隔 dt分钟来一辆车的概率为 dt/g。由于来车的问题是随机的，因此,实际处理时，每隔t分钟产生一个随机数 rnd(0-1内)，若它小于等于 dt/g，则认定有一辆车进站，应将它加入队列中

4、。2)油泵工作状态：用pump(i)表示第 i（i=1，2）每台油泵工作进程，用 auto(i)表示第 i台油泵的服务对象。则当第 i台油泵开始为一辆车工作时，置 pump（i）=d-dt，以后每 dt分钟,令pump(i)=pump(i)-dt。若 pump(i)0时，若pump(i)0表示油泵 i正在为 auto(i)加油；若pump(i)0表示油泵i 所余时间才能加完油；若pump(i)0表示油泵i刚为 auto(i)加完油；若pump(i)=0表示油泵i已经为 auto(i)加完油。,排队Queue,rear,front,尾指针将新元素插入队中,头指针将等待的元素 对应服务油泵,1,2

5、,3,4,5,6,MAX,front,rear,2,确定框架,第一步模拟概率,第二步模拟排队,第三步模拟加油,第四步采样报告,2,确定框架,3,实现程序,void main()int*Queue,MAX,front,rear,aut2,FP2,num;/定义队列相关变量及2个加油泵数组及编号double Time,dt,t,g,d,rnd,r=1.0,s;/模拟情况所用相关数据MAX=10;/循环队列空间容量Queue=malloc(MAX*sizeof(int);/分配循环队列顺序存储空间rear=front=MAX;/初始化循环队列aut0=aut1=-1;/设置两台油泵还没有服务过FP0

6、=FP1=0;/设置两台油泵为空闲状态,/*注释*/油泵Fuel Pump:FP 汽车auto:aut/当aut(i)=-1时，表示油泵 i 从未工作过；/当aut(i)0时，若FP(i)0表示油泵 i正在为 aut(i)加油，FP(i)的值为 到加完油还剩的时间；/FP(i)=0为油泵可服务若FP(i)0表示油泵 i 刚为 aut(i)加完油；若FP(i)=0表示油泵 i 已经为 aut(i)加完油。,/*-输入操作显示-*/printf(请输入到车率中 g（分钟）:);scanf(%lf,这里时间用到的都是double型，提高模拟的准确度,num=0;t=0;srand(unsigned)

7、time(NULL);while(tTime)/在模拟时间未结束/*随机数0-1之间产生*/rnd=rand()/(double)RAND_MAX+1);/*32767,范围不会超过-3276832767，rnd=rand()/32767.00;*/simu_aut(Queue,MAX,/释放循环队列空间,模块函数；模拟汽车排队函数 模拟加油泵1工作函数 模拟加油泵2工作函数,/*-模拟汽车排队-*/simu_aut(Queue,MAX,rear,num,dt,g,rnd)int Queue,MAX,*rear,*num;/指针指向num,front,rear所占内存地址double dt,g

8、,rnd;if(rnd=dt/g)/满足概率则给车编号加入循环队列*num+=1;*rear+=1;if(*rear=MAX+1)*rear=1;/如果rear从1达到max后再前进一个位置就自动到1；Queue*rear-1=*num;/循环队列解决假溢出；从队列开始位置入队一个编号；,用到了参数概率 rnd（采样时间dt 到车率g确定概率范围）循环队列 Queue尾指针 rear 将新元素插入队中容量 MAX给车编号 num,编号入队后一次判断油泵是否可以服务；判断队列中是否有车；有车就将排在队首的元素给空闲的泵服务；判断查询一次都要在时间上减去dt;以FPi的大小可以参照还有多长时间可以

9、加完油；,/*-模拟油泵i工作-*/simu_pump(Queue,MAX,front,rear,dt,d,FP,aut,i)int Queue,MAX,*rear,*front,FP,aut,i;double dt,d;if(FPi-1=0)/加油泵可以服务；（没车来 或 刚好有车来）if(*front=rear)/rear=1和队空判断；FPi-1=0;/没有车即空闲状态；else*front=*front+1;if(*front=MAX+1)*front=1;/解决假溢出auti-1=Queue*front-1;/第i辆车被服务FPi-1=d-dt;else FPi-1=FPi-1-dt

10、;,每隔dt时间报告一次经过前两个函数运行后，可以得到插入队列的编号（即排队的车数）被服务的车的编号加油泵1、2的工作状态front比rear小 说明rear插入的多 front服务的少 从front开始遍历到rear找到正在排队的编号,/*-模拟结果的输出-*/print_out(Queue,MAX,front,rear,FP,aut)int Queue,MAX,rear,front,FP,aut;int k;k=front;while(k!=rear)/两台都在忙且rear插入的比服务front的多 k=k+1;if(k=MAX+1)k=1;printf(Queue(%d)=%dn,k,Queuek-1);printf(FP(1)=%d,aut(1)=%dn,FP0,aut0);printf(FP(2)=%d,aut(2)=%dn,FP1,aut1);printf(-n);/*-END-*/,3,程序调试结果,模拟加油站的工作情况dt=g/2Time=12dt=1.5121.5=8组数据,3,程序调试结果,模拟加油站的工作情况dt g/2Time=12dt=3123=4组数据,“谢 谢”,