停车场模拟管理系统实验报告.docx

《停车场模拟管理系统实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《停车场模拟管理系统实验报告.docx（20页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、一. 问题描述1.实验题目：设停车场是一个可停放n辆汽车的狭长通道，且只有一个大门可供汽车进 出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序，依次由北向南排列（大门在最南 端，最先到达的第一辆车停放在车场的最北端）。若停车场内已经停满n辆车， 那么后来的车只能在门外的便道上等候。一旦有车开走，则排在便道上的第一辆 车即可开入。当停车场内某辆车要离开时，在它之后进入的车辆必须先退出车场 为它让路,待该辆车开出大门外，其他车辆再按原次序进入车场。每辆停放在车 场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短缴纳费用。试为停车场编制按 上述要求进行管理的模拟程序.要求:根据各结点的信息，调用相应的函数或者语

2、句，将结点入栈入队，出栈或者 出队。二. 需求分析1。程序所能达到的基本可能：程序以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入数据的序 列进行模拟管理。栈以顺序结构实现，队列以链表结构实现。同时另设一个栈， 临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车。输入数据按到达或离 去的时刻有序。当输入数据包括数据项为汽车的“到达”A表示）信息，汽车 标识（牌照号）以及到达时刻时，应输出汽车在停车场内或者便道上的停车位置； 当输入数据包括数据项为汽车的“离去” D表示）信息，汽车标识（牌照号） 以及离去时刻时，应输出汽车在停车场停留的时间和应缴纳的费用（便道上停留 的时间不收费）；当输入

3、数据项为（P ,0,0）时，应输出停车场的车数；当输入 数据项为（W，0, 0）时,应输出候车场车数；当输入数据项为（E, 0，0）,退 出程序；若输入数据项不是以上所述，就输出ERROR!” .2。输入输出形式及输入值范围：程序运行后进入循环，显示提示信息：“Please input the state,number and time of the car：”，提示用户输入车辆信息（“到达”或者“离开”，车牌编号，到达或 者离开的时间）。若车辆信息为“到达”，车辆信息开始进栈（模拟停车场），当 栈满，会显示栈满信息：“The parking place is full!”，同时车辆进队列（模

4、拟停车 场旁便道），并显示该进入便道车辆的车牌编号，让用户知道该车的具体位置； 若车辆信息为“离开”，会显示该车进入停车场的时间以及相应的停车费用，若 该车较部分车早进停车场，这部分车需先退出停车场，暂时进入一个新栈为其让 道，会显示进入新栈的车辆的车牌编号及其入停车场的时间，当待离开车离开停 车场后，这部分车会重新进入停车场，同时便道上的第一辆车进入停车场；若输 入（P，0，0），会显示停车场的车数；若输入（W，0，0），会显示便道上 的车数；若输入（E，0, 0），程序会跳出循环，同时程序结束；若输入为其 他字母，程序会显示“ERROR！”报错。若便道上没有车辆停靠，会显示便道为空 的信息

5、：用户每输入一组数据，程序就会根据相应输入给出输出。输入值第一个 必须为字母，后两个为数字。三.概要设计为了实现上述功能,该程序以栈模拟停车场以及临时停放为给要离去的汽车 让路而从停车场退出来的汽车的场地，以队列模拟车场外的便道，因此需要栈和 队列这两个抽象数据类型。1. 栈抽象数据类型定义：ADT SqStack 数据对象:D= , b , c d I a e int, b e int, c e int, d e char，i i i, i iiiii=1,2， 3。.。，n,n数据关系：R= （a , b , d ） I a , b d e D, a , b d e struct car;

6、i i i i i, ii i, i基本操作：Judge_Output（s,q，r）； /根据r中车辆信息控制车辆是入栈s还 是入队q以及相关操作A_cars（s,q, a）； 将到达车辆a的信息入栈s或者入队q D_cars （s,q， d） ;/将待离开车辆d出栈s,并将q中相应车辆入栈并进行相关的操作ADT SqStack2。队列抽象数据类型定义:ADT LinkQueue数据对象：D= a ,b , c I a g Qnode *, b g Qnode i i i ii大，c gint , i=1, 2,3.。.，n, n；数据关系：R=;基本操作：Judge_Output (s,q,

7、r);/根据r中车辆信息控制车辆是入栈s还是入队q以及相关操作A_cars (s, q, a)； /将到达车辆a的信息入栈s或者入队qD_cars(s,q, d)； /将待离开车辆d出栈s,并将q中相应车辆入栈并进行相关的操作 ADT LinkQueue3。主要算法流程图：I. Judge_Output算法流程图：F输入为E (e)结束II. A_cars算法流程图:1Tr.、停车场未满1FF车进停车场车进便道1结束III. D_cars算法流程图:4. 本程序保护模块：主函数模块栈单元模块：实现栈的抽象数据类型队列单元模块：实现队列的抽象数据类型调用关系：栈单元模块主函数模块|-/ 队列单元

8、模块四.详细设计1. 相关头文件库的调用说明：# include#include#define MAXSIZE 14#define n 2#define fee 102. 元素类型、结点类型和结点指针类型:struct car char bb；int num；int time;；struct rangweicarint num;int time；typedef struct stackk struct rangweicar HMAXSIZE;int topp ； SqStackk；#define QNODE struct QnodeQNODE int data;QNODE *next;3. 栈

9、类型和队列类型：typedef struct stack struct car Gn；int top;SqStack;typedef struct linkqueue QNODE *front,大 rear;int geshu；LinkQueue;/部分基本操作的伪码实现void Judge_Output (SqStack *s, LinkQueue *q,struct car *r) if(大r).bb= E | (*r)。bb= e)printf (STOP!n)；else if (*r).bb=P I | (*r) .bb= p)printf( The number of parking

10、 cars is %dn”, (s-top)+1)； else if(大r)。bb=WII (大r)。bb= w) printf(The number of waiting cars is %dn”, q-geshu);else if(*r).bb= A| (*r)。bb=a)A_cars(s,q, *r)；else if (大r)。bb= D| (大r).bb=d)D_cars (s, q,*r)；elseprintf (ERROR! n)；A_cars(SqStack 大 s,LinkQueue *q, struct car a)QNODE 大 t;if (stop ! =n-1)(sto

11、p) +;(sG s-top )。bb=a.bb;(s-G s-top ).num=a.num；(s-Gs-top)。time=a.time;else printf (The parking place is full!n)；t= (QNODE *) malloc(sizeof (QNODE);t一data=a.num;t-next=NULL;qrearnext=t;qrear=t；printf(the number of the car in the access road is:%dn, qrear-data);q-geshu+;int D_cars (SqStack 大 s, LinkQ

12、ueue *q,struct car d)int i, j,l；float x,y；QNODE *p；SqStackk 大 k;if(d。num= (sG stop)。num)x=d.time- (s-Gs-top)。time;y=fee*x；printf(” The time is %。2f hours,the fee is %.2f yuann”，x, y)；if(q-geshu=0)printf( The queue is empty! n)；return 0;elsep=q-front一next;q一front-next=p一next;(s一Gs一top).num=pdata;(s一G

13、s-top) .time=d.time;free(p);q一geshu一-;if (q一front-next=NULL )q-rear=qfront；return 1;elsefor(i=0； i(stop)； i+)if( (s一G i)。num!=d.num)continue;else break;if (i=(s-top)(printf (ERROR! n)；return 一1；x=d.time (s一Gi)。time;y=fee*x；printf ( The time is %.2f hours,the fee is %。2f yuann ,x,y)； k= (SqStackk *)

14、malloc(sizeof(SqStackk)；ktopp=1；for (j= (stop);ji;j-)ktopp+；(kH k-topp) .num= (s-Gj) .num;(k一H k-topp)。time=(s一G j) .time;stop；for (l=0;l=(ktopp) ； l+)printf(the information(number and time) in the new stack is:n);printf (%d,%dn”, (k-H l) .num, (kHl)。time)； stop-;while(ktopp=0)stop+；(sG stop)。bb=A ;

15、(s-G s-top)。num=(k-Hktopp)。num；(s一G stop)。time= (kH k-topp )。time； ktopp-;if(q-geshu=0) printf (The access road is empty! n)； return 2;elses-top+；p=qfrontnext；q-frontnext=pnext;(s-Gstop) .num=pdata;(s一Gs-top).time=d。time；free(p);qgeshu；if(qfrontnext=NULL) qrear=qfront;return 3;4。主函数的伪码:main ()SqStac

16、k 大 s；LinkQueue *q；QNODE 大 p;struct car aa MAXSIZE；int i;s= (SqStack *)malloc(sizeof (SqStack);stop=1 ；q= (LinkQueue *)malloc(sizeof (LinkQueue);p=(QNODE *)malloc (sizeof (QNODE);p-next=NULL；q一front=q一rear=p;qgeshu=0；printf(* * *大* * * * * * *大* * * * * * *printf( * * * * * * * * * *n”);printf(” * *

17、 * *n”)；printf(”* * * * * * * * * * * * * *n);printf ( * * * * * * * * * * * * * * * * * *n”)；* * * * *停车场管理系统* * * * * * *n)；for(i=0； iMAXSIZE； i+)printf(” Please input the state, number and time of the car： n)；scanf (” %c, %d, %d”, &(aai。bb),&(aa i.num),&(aai。time);getchar ();Judge_Output (s, q,&a

18、ai);if (aai。bb=E II aai.bb=e) break;5.函数调用关系:五.测试分析：1. 出现问题及解决办法：该程序是四个程序调试中最顺利的一个，只在一个地方上出了问题，就是输 入字符时由于回车键也是字符，回车键总会被读入，导致经常输出“ERROR!”. 后来找到原因后在scanf函数后紧接着加了一个getchar();语句后就恢复了正常。2。方法优缺点分析：优点:用栈和队列来模拟停车场让整个问题显得简单，易于实现；缺点：栈和队列这两个数学模型用在停车场管理上还是有失妥当的，现实中停车 场出口入口不可能为同一处，不可能当一辆车要离开，在它后面进来的车必须为 它让路，因此无法

19、用栈的“后进先出”原则来模拟；而且没有考虑便道上的车在 等待过程中可以中途开走等情况，而这些都无法用队列的“先进先出”原则来模 拟.3. 主要算法的时间和空间复杂度分析：(1)由于算法Judge_Output函数根据判断条件，每次只选择一个程序段执行, 所以其时间复杂度是O(1)；(2) 由于算法A_cars函数根据判断条件，将数据入栈或入队列，所以其时间复 杂度也是0(1)；(3) 由于算法D_cars函数在出栈数据不在最顶端时需将n个数据先出该栈，再入 新栈，再回旧栈的操作，故其时间复杂度是0(n)；(4) 所有算法的空间复杂度都是0(1).六. 使用说明程序运行后用户根据提示一次输入车辆

20、的状态信息，车牌编号，时间，程序 会根据车辆的状态信息调用相应的函数，并输出用户想得到的信息。七. 调试结果输入数据：(A ,1,5)，(A，2,10)，(D，1，15)，(A，3，20)，(A，4, 25)，( A，5, 30) , (D，2, 35) , (D，4,40)，(P，0, 0)，( W ,0, 0)，(F, 0, 0) ,( (E, 0,0)。输出数据：1号车停放时间为10小时，收费100元；2号车停放时间为25小时, 收费250元;4号车停放5小时，收费50元;此时停车场有两辆车，便道上无车.若 停车场已满，则会显示停车场已满的信息；若便道上无车等待停车，会显示便道 上无车的

21、信息；若中途有车离开，需其后的车让道,会显示进入临时停车场的车 辆的信息;若输入(F, 0, 0),输出“ERROR!” ；若输入(E, 0,0)，程序结 束。运行结果截屏：pleasePlease A,2,10 Please D,l,15input the state,number and time ofinput the state,number and time ofinputthe state,number and time ofThe time is 10.00 hours,the fee is 100.00the car:the car:the car: ijuanthe inf

22、orinat ion in the neu stack is :2,10The access road is emptyfPlease input the state,number and time of the car:A,3,20Please input the state,number and time of the car:A,4,25The parking place is full?the numbeF of the car in the access road is:4Please input the state,number and time of the car:A,5,30

23、The parking place is full?the numbeF of the car in the access road is:5Please input the state,number and time of the car: D,2,35The time is 25.00 hours,the fee is 250.00 ijuanhliR *i n-FnvmAt: inn niimhRi and t: i mft in 1:11ft npu si: ar k i kcar：car：car：car：3,20八;附录input the state,nunbep and time

24、of the D,4,40F.0.0 赢fefee源程序文件清单：卵hours,the_ fee is 50.00齐叩 rTiseini)ut the state,number and time of the 机?top)+1)；else if(*r)。bb=W|(*r) .bb=w)/大若车辆状态为W,输出便道车辆数大/printf (”The number of waiting cars is %dn”，q-geshu);else if (*r) .bb=A II (*r)。bb=a)/*若车辆状态为A,调用 A_cars 函数大/A_cars (s,q, 大 r)；else if(*r)

25、 .bb=D| I (大r)。bb=d)/大若车辆状态为D,调用 D_cars 函数*/D_cars (s,q, *r)；elseprintf (ERROR! n)；/大若车辆状态为其他字母，报错*/A_cars (SqStack大s,LinkQueue大q, struct car a) /大该算法实现对车辆状态为到达的车 辆的操 QNODE大t;作大/if(s一top!=n-1)/大若停车场还没有满，则车进停车场，并存入车辆的状态，车牌编(s-top)+;号和到达时间信息*/(sGs-top ).bb=a.bb；(s-G s-top) .num=a.num；(s-G s-top)。time=

26、a。time；elseprintf(”The parking place is full!n)；/*若停车场已满，车进便道，并显示该车的车牌编t= (QNODE大)malloc(sizeof(QNODE);号,同时记录便道车辆数目大/tdata=a.num；t-next=NULL；q-rearnext=t；q-rear=t；printf (”the number of the car in the access road is:%dn”,qreardata)；qgeshu+;int D_cars (SqStack 大 s,LinkQueue 大q,struct car d)/*该算法实现车辆状

27、态为离开的车int i,j,l；辆的操作大/float x,y；QNODE 大 p;SqStackk 大 k；if(d.num= (s-Gs-top).num)/大若待离开车为最后进停车场的车的情况*/x=d.time-(sG stop)。time；y=fee*x;/大直接计算停车时间，费用并离去*/printf (”The time is %.2f hours, the fee is %。2f yuann”,x,y)；if (qgeshu=0)/大若便道上无车，函数返回大/printf(The queue is empty!n”)；return 0;Else/*若便道上有车，第一辆车进停车场

28、大/p=q-frontnext；qfront-next= next；(sGs-top).num= data；/*并存入其车牌编号及进停车场的时间*/(sG s-top ).time=d.time；free(p)；qgeshu;if(qfront-next=NULL)qrear=qfront；/大若此时便道上无车，返回1*/return 1;Else/*待离开的车不是最后进停车场的那辆车的情况*/for(i=0;i(stop) ;i+)/大先找到待离开车在停车场中的位置*/if (sG i) .num!=d.num) continue；else break； if(i= (stop)printf

29、(ERROR!n”);return -1;x=d。time(s-G i ).time；/大计算待离开车的停车时间并计算费用*/y=fee*x；printf (”The time is %。2f hours,the fee is %。2f yuann”，x, y);k= (SqStackk大)malloc (sizeof(SqStackk)；/大设立一个新栈临时停放为该车离开而让ktopp=1;路的车辆*/for (j=(s-top)； ji； j-)k-topp+;(kH k-topp ).num= (s-G j)。num；(kH k-topp)。time=(sGj).time； stop-;

30、for(l=0;l=(ktopp) ;l+)printffthe information(number and time) in the new stack isM)；printf(%d, %dn”，(k一Hl )。num,(kHl) .time)； /*显示在新栈中的车辆信息*/s-top;while(k一topp=0)/大将新栈中的车重新开入停车场中*/(s一top+;(s-Gs一top) .bb=A;(s-Gs一top ).num=(k-H k-topp ).num;(s-G stop ) o time= (k-H k一topp) .time;k一topp;if (q一geshu=0)/

31、*若便道上无车，则返回2,无车开入停车场中*/(printf(The access road is empty!n);return 2;Else/大若便道上有车，则第一辆车开入停车场中*/stop+;p=q一front-next；q-front一next=p-next；(sGs-top)o num=p-data；(s-Gs-top )o time=do time;free(p);qgeshu-;if(q-front-next=NULL)q-rear=qfront;return 3;main () SqStack *s;LinkQueue *q;QNODE 大 p；struct car aaMA

32、XSIZE;int i;s= (SqStack 大)malloc (sizeof (SqStack) )；/大对停车场初始化大/s一top=1；q= (LinkQueue 大)malloc(sizeof (LinkQueue)；p= (QNODE *) malloc(sizeof(QNODE) )；/大对便道初始化大/pnext=NULL；qfront=qrear=p;qgeshu=0；printf (* * * *大大*n”);大大大大*大*大*大大*大*printf (* *n)printf ( ” * * *n)；printf(* *;* *停车场管理系统* *n);printf (* * * * * * * * * * * * *n”)；for (i=0； iMAXSIZE;i+)/*输入车辆信息*/(printf (Please input the state, number and time of the car： n”);scanf(”c,%d,%d”,&(aa i。bb), & (aai.num),&(aai。time);getchar ()；Judge_Output (s, q,&aai)；if (aai .bb=E) break;