大大数据结构课程设计停车场管理系统.docx
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大大数据结构课程设计停车场管理系统
停车场管理
专业班级：
XXXXXXX
学号：
XXXXXXX
姓名：
XXXXXXX
指导教师：
XXXXXXX
课程设计时间：
XXXXXXX
计算机专业数据结构课程设计任务书
学生姓名
XXXXXX
专业班级
XXXXXX
学号
XXXXXX
题目
停车场管理系统
课题性质
工程设计
课题来源
XXXXXX
指导教师
XXXXXX
同组姓名
XXXXXX
主要内容
一、设计的任务及主要技术参数
1编写停车场管理系统。
2主要技术：
C语言中的模块化程序设计；数据结构中的栈、队列
二、设计任务
1每组成员分工合作完成一个课程设计，每个人的任务不同；
2要求利用结构化程序设计方法以及C的编程思想来完成系统的设计；
3要求有欢迎界面、菜单、文件操作，数据使用数组、结构体、链表等均可，键盘操作或鼠标操作均可；
4要求在设计的过程中，按功能定义函数或书写多个文件，进行模块化设计，各个功能模块用函数的形式来实现；
5要求对各个功能模块进行算法设计，可用流程图表示算法思想；
6要求编程实现系统功能，并进行调试与测试，使系统能正常运行；
7要求源程序书写格式规范，可读性好，进行必要的注释，采用缩进格式；
8撰写课程设计说明书
三、设计工作量
1根据问题描述，分析系统功能，划分功能模块，完成程序的数据设计，确定各模块函数名称；
2程序的函数设计
3函数编码及调试
4程序整体调试
5完成设计文档和课程设计说明书
任务要求
1、系统应具备的功能：
（1）停车场的车位管理
（2）停车场的停车管理
（3）停车场的记费管理
2、数据结构设计
3、主要算法设计
4、编程及上机实现
5、撰写课程设计报告
参考文献
1．《数据结构（C语言版）》，严蔚敏、吴伟民，清华大学出版社，1997.
2.谭浩强.C语言程序设计（第三版）［Ｍ］.北京：
清华大学出版社，2005
3.廖雷、罗代忠.C语言程序设计基础实验教程［Ｍ］.北京：
高等教育出版社，2005
4.谭浩强.C程序设计解题与上机指导（第三版）［Ｍ］.北京：
清华大学出版社，2005
.
审查意见
指导教师签字：
教研室主任签字：
年月日
实验题目：
停车场管理系统
一、要解决的问题
停车场是一条可以停放n辆车的狭窄通道，且只有一个大门汽车停放安到达时间的先后依次由北向南排列（大门在最南端，最先到达的第一辆车停在最北端）若停车场已经停满n辆车，后来的汽车在便道上等候，一旦有车开走，排在便道上的第一辆车可以开入；当停车场的某辆车要离开时，停在他后面的车要先后退为他让路，等它开出后其他车在按照原次序开入车场，每两停在车场的车要安时间长短缴费。
要求：
以栈模拟停车场，以队列车场外的便道，按照从终端输入的数据序列进行模拟管理。
每一组数据包括三个数据项：
汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码、以及到达或离去的时刻。
对每一组数据进行操作后的信息为：
若是车辆到达，则输出汽车在停车场的内或便道上的位置：
若是车辆离去则输出汽车在停车场内的停留时间和应缴纳的费用（在便道上的停留时间不收费）。
栈以顺序结构实现，队列以链表结构实现。
二、基本要求
（1）界面友好，函数功能要划分好
（2）总体设计应画一流程图
（3）程序要加必要的注释
（4）要提供程序测试方案。
三、算法基本思想描述
由于停车场是一个狭窄通道，而且只有一个大门可供汽车进出，问题要求汽车停车场内按车辆到达时间的先后顺序，依次由北向南排列。
由此很容易联想到数据结构中的堆栈模型，因此可首先设计一个堆栈，以堆栈来模拟停车场，我设计用顺序存储结构来存储停车场内的车辆信息，并给车辆按进栈顺序编号，当停车场内某辆车要离开时，在他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停车场。
这是个一退一进的过程，而且让道的汽车必须保持原有的先后顺序，因此可再设计一个堆栈，以之来暂时存放为出站汽车暂时让道的汽车。
当停车场满后，继续进来的汽车需要停放在停车场旁边的便道上等候，若停车场有汽车开走，则按排队的先后顺序依次进站，最先进入便道的汽车将会最先进入停车场，这完全是一个先进先出模型，因此可设计一个队列来模拟便道，队列中的数据元素设计成汽车的车牌号，并以链表的形式存储。
另外，停车场根据汽车在停车场内停放的总时长来收费的，在便道上的时间不计费，因此必须记录车辆进入停车场时的时间和车辆离开停车场时的时间，然后计算、显示费用情况。
四、详细设计
1.数据结构的设计
（1）车辆信息的表示
车辆可看成是一个节点，设计成一个结构体，车辆信息包括：
车牌号码，车辆的进站时间和离开停车的时间，定义如下：
typedefstructnode{
charnum[10];//车牌号码
Timereach;//到站时间
Timeleave;//离开时间
}CarNode;
（2）时间、栈和队列的定义
时间是由小时和分钟表示的，有两部分数据，所以，类似于复数的表示一样，设计两个变量分别存储小时和分钟。
如：
typedefstructtime{
inthour;
intmin;
}Time;
停车场内用栈表示：
typedefstructNODE{
CarNode*stack[MAX+1];//栈用顺序表示
inttop;
}SeqStackCar;
便道上的车辆表示：
typedefstructcar{
CarNode*data;//便道上的车用链表表示
structcar*next;
}QueueNode;
typedefstructNode{
QueueNode*head;//设置头指针、尾指针。
。
QueueNode*rear;
}LinkQueueCar;
2.算法的设计思想及流程图
（1）主要函数的功能说明
1、voidInitStack（SeqStackCar*）;//车辆节点进栈
当栈未满时，就把到达的车辆进栈。
2、intInitQueue（LinkQueueCar*）;//车辆节点进队列
当栈满了时，车辆就进入便道上的队列中
3、intArrival（SeqStackCar*,LinkQueueCar*）;//车辆到达登记
车辆到达时，先登记车辆车牌号码。
然后再判断停车场有没有停满，没停满就进栈，停满了就停在便道上，即进队列。
。
4、voidLeave（SeqStackCar*,SeqStackCar*,LinkQueueCar*）;//车辆离开处理
通过输入离开车辆的位置处理，然后调用PRINT（CarNode*p,introom）;函数进行收费。
。
然后再判断便道上有没有车，如果有，就把便道上的车进停车场内。
5、voidList（SeqStackCar,LinkQueueCar）;//显示车场内和便道上的车辆情况
用个switch（）;函数选择显示车场内或是便道上的车辆情况。
包括对下面两个子函数的调用:
voidList1（SeqStackCar*S）;
voidList2（LinkQueueCar*W）;//分别为显示车场和便道上的车辆情况
6、voidPRINT（CarNode*p,introom）;//车辆离开是的收费
这个函数由车辆离开的函数调用，以分钟计时算费，但只能计算当天之内的费用，如果第二天的话会导致计费为负或减少。
即只能当天停，当天开走。
。
（2）模块结构及流程图
下图为程序的主流程图，比较清晰的显示了程序的整个运行过程。
如：
图1.
（3）主要模块算法描述
本程序最主要的算法就是车辆到达登记的和车辆离开的。
车辆到达：
intArrival（SeqStackCar*Enter,LinkQueueCar*W）
首先定义一个栈和队列的结构体指针为：
*p,*t。
然后申请一个车辆信息的内存空间，并把它赋给栈指针。
车辆到达时就输入车牌号，并通过if（Enter->top来判断该车是进车场内还是进便道上，如果是进车场内就把top加1，显示在车场内的位置，还要输入进车场的时间，然后把该节点进栈。
如果是else就显示该车要停在便道上，并进行进队列的操作。
车辆离开：
voidLeave（SeqStackCar*Enter,SeqStackCar*Temp,LinkQueueCar*W）
定义一个整型变量room记录要离开车辆的位置，
定义两个栈指针和一个队列指针，
用个if（Enter->top>0）确保栈不空，然后用个while
（1）确保输入的车辆离开位置的合法性。
如果不和法，显示输入有误，要重新输入。
通过while（Enter->top>room）判断离开车辆的位置，如果是中间位置，就要再用一个栈前面临时开出来的车，等要开出的车开出后，再把临时栈的车看进车场内，并要调用PRINT（p,room）;这个函数计算显示费用。
然后还要用if（（W->head!
=W->rear）&&Enter->top并要进行相应的出队列和进栈操作。
五、源程序清单
#include
#include
#include
#defineMAX3//停车场最大容量为3辆，便于观察
#defineprice0.05
typedefstructtime{//定义时间结构体
inthour;
intmin;
}Time;
typedefstructnode{//定义车辆信息结构体
charnum[10];
Timereach;
Timeleave;
}CarNode;
typedefstructNODE{
CarNode*stack[MAX+1];
inttop;
}SeqStackCar;
typedefstructcar{
CarNode*data;
structcar*next;
}QueueNode;
typedefstructNode{
QueueNode*head;
QueueNode*rear;
}LinkQueueCar;
voidInitStack（SeqStackCar*）;
intInitQueue（LinkQueueCar*）;
intArrival（SeqStackCar*,LinkQueueCar*）;
voidLeave（SeqStackCar*,SeqStackCar*,LinkQueueCar*）;
voidList（SeqStackCar,LinkQueueCar）;
voidmain（）
{
SeqStackCarEnter,Temp;
LinkQueueCarWait;
intch;
system（"color4A"）;
InitStack（&Enter）;
InitStack（&Temp）;
InitQueue（&Wait）;
while
（1）
{
printf（"\n§※§※§※§※§※§欢迎使用停车场系统.§※§※§※§※§※§\t\n\n"）;
printf（"\n\t※◎※◎※◎※◎1.车辆到达登记.※◎※◎※◎※◎\t\n"）;
printf（"\n\t※◎※◎※◎※◎2.车辆离开登记.※◎※◎※◎※◎\t\n"）;
printf（"\n\t※◎※◎※◎※◎3.车辆列表显示.※◎※◎※◎※◎\t\n"）;
printf（"\n\t※◎※◎※◎※◎4.退出系统.※◎※◎※◎※◎\t\n\n"）;
while
（1）
{
printf（"请选择:
"）;
scanf（"%d",&ch）;
if（ch>=1&&ch<=4）break;
elseprintf（"\n输入有误，请重新选择：
1~4:
"）;
}
switch（ch）
{
case1:
Arrival（&Enter,&Wait）;break;
case2:
Leave（&Enter,&Temp,&Wait）;break;
case3:
List（Enter,Wait）;break;
case4:
exit（0）;
default:
break;
}
}
}
//自定义函数
voidInitStack（SeqStackCar*s）{//栈的初始化
inti;
s->top=0;
for（i=0;i<=MAX;i++）
s->stack[s->top]=NULL;
}
intInitQueue（LinkQueueCar*Q）{//队列的初始化
Q->head=（QueueNode*）malloc（sizeof（QueueNode））;
if（Q->head!
=NULL）
{
Q->head->next=NULL;
Q->rear=Q->head;
return
（1）;
}
elsereturn（-1）;
}
voidPRINT（CarNode*p,introom）{//车辆收费
intA1,A2,B1,B2;
printf（"\n车辆离开的时间:
"）;
scanf（"%d:
%d",&（p->leave.hour）,&（p->leave.min））;
printf（"\n离开车辆的车牌号为:
"）;
puts（p->num）;
printf（"\n其到达时间为:
%d:
%d",p->reach.hour,p->reach.min）;
printf（"\n离开时间为:
%d:
%d",p->leave.hour,p->leave.min）;
A1=p->reach.hour;
A2=p->reach.min;
B1=p->leave.hour;
B2=p->leave.min;
printf（"\n应交费用为:
%2.1f元",（（B1-A1）*60+（B2-A2））*price）;
free（p）;
}
//车辆的到达登记
intArrival（SeqStackCar*Enter,LinkQueueCar*W）{
CarNode*p;
QueueNode*t;
p=（CarNode*）malloc（sizeof（CarNode））;
flushall（）;
printf（"\n请输入车牌号（例:
豫B1234）:
"）;
gets（p->num）;
if（Enter->top{
Enter->top++;
printf（"\n车辆在车场第%d位置.",Enter->top）;
printf（"\n车辆到达时间:
"）;
scanf（"%d:
%d",&（p->reach.hour）,&（p->reach.min））;
Enter->stack[Enter->top]=p;
return
（1）;
}
else
{
printf（"\n该车须在便道等待!
有车位时进入车场"）;
t=（QueueNode*）malloc（sizeof（QueueNode））;
t->data=p;
t->next=NULL;
W->rear->next=t;
W->rear=t;
return
（1）;
}
}
voidLeave（SeqStackCar*Enter,SeqStackCar*Temp,LinkQueueCar*W）
{//车辆的离开
introom;
CarNode*p,*t;
QueueNode*q;
if（Enter->top>0）//判断车场是否为空
{
while
（1）
{
printf（"\n请输入车在车场的位置/1--%d/：
",Enter->top）;
scanf（"%d",&room）;
if（room>=1&&room<=Enter->top）break;
elseprintf（"\n输入有误,请重输:
"）;
}
while（Enter->top>room）//把要删除的车辆的前面的车开出来，进临时栈。
{
Temp->top++;
Temp->stack[Temp->top]=Enter->stack[Enter->top];
Enter->stack[Enter->top]=NULL;
Enter->top--;
}
p=Enter->stack[Enter->top];//把要删除的车辆节点赋给p。
Enter->stack[Enter->top]=NULL;
Enter->top--;
while（Temp->top>=1）//再把临时栈里德车辆进停车场
{
Enter->top++;
Enter->stack[Enter->top]=Temp->stack[Temp->top];
Temp->stack[Temp->top]=NULL;
Temp->top--;
}
PRINT（p,room）;//调用计费函数计费。
。
if（（W->head!
=W->rear）&&Enter->top{
q=W->head->next;
t=q->data;
Enter->top++;
printf（"\n便道的%s号车进入车场第%d位置.",t->num,Enter->top）;
printf（"\n请输入%s号车进入车场的时间:
",t->num）;
scanf（"%d:
%d",&（t->reach.hour）,&（t->reach.min））;
W->head->next=q->next;
if（q==W->rear）W->rear=W->head;
Enter->stack[Enter->top]=t;
free（q）;
}
elseprintf（"\n便道里没有车.\n"）;
}
elseprintf（"\n车场里没有车."）;
}
voidList1（SeqStackCar*S）//显示车场里的车辆情况
{
inti;
if（S->top>0）
{
printf（"\n车场:
"）;
printf（"\n位置到达时间车牌号\n"）;
for（i=1;i<=S->top;i++）
{
printf（"%d",i）;
printf（"%d:
%d",S->stack[i]->reach.hour,S->stack[i]->reach.min）;
puts（S->stack[i]->num）;
}
}
elseprintf（"\n车场里没有车"）;
}
voidList2（LinkQueueCar*W）//显示便道上的车辆情况
{
QueueNode*p;
inti;
p=W->head->next;
if（W->head!
=W->rear）
{
printf（"\n等待车辆的号码为:
"）;
for（i=1;（p!
=NULL）;i++）
{
printf（"\n第%d车辆.",i）;
puts（p->data->num）;
p=p->next;
}
}
elseprintf（"\n便道里没有车."）;
printf（"\n"）;
}
voidList（SeqStackCarS,LinkQueueCarW）//显示,遍历
{
intflag,tag;
flag=1;
while（flag）
{
printf（"查看车辆列表显示:
"）;
printf（"\n1.车场列表\n2.便道列表\n3.返回主菜单\n"）;
printf（"\n请选择1~3:
"）;
while
（1）
{
scanf（"%d",&tag）;
if（tag>=1&&tag<=3）break;
elseprintf（"\n输入有误,请重新选择1~3:
"）;
}
switch（tag）
{
case1:
List1（&S）;break;
case2:
List2（&W）;break;
case3:
flag=0;system（"cls"）;break;
default:
break;
}
}
}
六、测试数据及测试结果
以下是程序运行的界面截图，显示了运行的一些主要过程。
。
1、这是停车场系统的登录界面。
2、车辆到达登记信息，为了便于观察，车场内最多可停3辆车，当停车场内已满时，只登记车牌号，然后进入便道上，即进入队列中。
3、分别显示车场内和便道上的车辆信息情况。
4、车场内车辆离开时，输入离开时间，然后计算、显示费用，如果便道上有车，则显示要进入车场内的车牌号码，同时登记时间。
七、课程设计总结及心得体会
这次的课程设计比去年的c语言的课程设计是难多了，不过，多了这半期的学习，还是能够应付的。
我这次的课程设计题目是关于停车场问题的，总体来说，这个题目还是比较简单的，主要是运用了栈和队列的一些知识和操作。
也没有用到其他太多的数据结构知识。
程序基本上还是能够运行，结果也正确，能够实现那些基本的车辆到达、离开、收费、遍历显示等主要功能。
但我觉得这个程序还有很多小的地方是可以完善的，比如：
在输入登记车辆到达时间的时候，没有相关的小时、分钟数字的限制范围——（小时0~23，分钟0~60）；这就使程序不那么健壮了，还有，在计算收费时如果离开时间是到了第二天了，这样就可能会导致收费时负的或减少很多。
就是说，还应该算天数，要不就要规定只能当天停，当天开走。
我改了几次改不好，又鉴于程序要求中也没有提及，所以我也就没去该了。
只要能实现主要的功能就好了。
当然，这次的课程设计、编程实践还是大有收获的。
通过实习我的收获如下
1、我知道了怎样去简化程序，减少他的时间复杂度和空间复杂度。
还知道了怎样去完善程序，使其更具健壮性。
2、巩固和加深了对数据结构的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。
3、培养了我选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。
培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。
4、通过实际编译系统的分析设计、编程调试，掌握应用软件的分析方法。
5、通过课程设计，培养了我严
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