停车场.docx
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停车场
数据结构
设计：
停车场管理
姓名：
张鹏翔
专业：
物联网工程
学号：
13055533
指导老师：
王立波
完成日期：
2013.12.25
1问题描述
设停车场是一个可停放n辆汽车的狭长通道，且只有一个门可供出入。
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（门在最南端，最先到达的第一辆车停放在车场的最北端），若车场内已停满n辆汽车，则后来的汽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汽车即可开入；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，其他车辆再按原顺序进入车场，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交纳费用。
2需求分析
（1）根据车辆到达停车场到车辆离开停车场时所停留的时间进行计时收费。
（2）当有车辆从停车场离开时，等待的车辆按顺序进入停车场停放。
实现停车场的调度功能。
（3）用顺序栈来表示停车场，链队表示停车场外的便道。
（4）显示停车场信息和便道信息。
（5）程序执行的命令为：
车辆进入停车场
车辆离开停车场
显示停车场的信息。
3．1数据类型的定义
intMAX;/*定义一个全局变量用来存储车库最大容量*/
floatprice;/*定义一个全局变量用来存储每车每小时的费用*/
typedefstructtime
{
inthour;
intmin;
}Time;/*时间结点*/
typedefstructnode
{
charnum[10];
Timereach;
Timeleave;
}Car;/*车辆信息结点*/
typedefstructNODE
{
Car*stack[100];
inttop;
}SqStack;/*停车站*/
typedefstructcar
{
Car*data;
structcar*next;
}QNode;
typedefstructNode
{
QNode*head;
QNode*rear;
}LinkQueue;/*通道*/
3．2主要模块的算法描述
本程序主要分为四部分：
（1）主函数及程序框架、
（2）车辆到达模块、（3）车辆离开模块、（4）显示车辆信息模块，
（1）主函数
voidmain（）
{
SqStackIn,Out;LinkQueueWait;
intch;
InitStack（&In）;/*初始化停车站*/
InitStack（&Out）;/*初始化让路的临时栈*/
InitQueue（&Wait）;/*初始化通道*/
while
（1）
{
printf（"--------------------欢迎使用停车场管理系统--------------------\n"）;
printf（"\t本系统由5011工作室开发，作者:
邓春国、段庆龙、梁伟明、丁磊。
\n\n"）;
printf（"请输入停车场的容量:
"）;
scanf（"%d",&MAX）;
printf（"请输入停车场的收费标准（元/小时）:
"）;
scanf（"%f",&price）;
printf（"您输入的停车场容量为%d位，费用为%2.1f元/小时。
\n",MAX,price）;
printf（"\n
（1）车辆到达\n
（2）车辆离开\n（3）停车场信息\n（4）退出系统\n请选择\n"）;
while
（1）
{
ch=getch（）;
switch（ch）
{
case49:
arrive（&In,&Wait）;break;/*车辆到达*/
case50:
leave（&In,&Out,&Wait）;break;/*车辆离开*/
case51:
info（In,Wait）;break;/*输出车站信息*/
case52:
{printf（"谢谢使用！
"）;exit（0）;}/*退出主程序*/
default:
printf（"\n按键无效，请重新按键选择！
"）;
}/*49-52分别表示“1”-“4”这四个按键的键值*/
system（"CLS"）;
printf（"--------------------欢迎使用停车场管理系统--------------------\n"）;
printf（"\t本系统由CG工作室开发，作者:
邓春国、段庆龙、梁伟明、丁磊。
\n\n\n"）;
printf（"您输入的停车场容量为%d位，费用为%2.1f元/小时。
\n",MAX,price）;
printf（"\n
（1）车辆到达\n
（2）车辆离开\n（3）停车场信息\n（4）退出系统\n请选择\n"）;
}
}
}
（2）车辆离开模块
算法分析
voidleave（SqStack*In,SqStack*Out,LinkQueue*W）/*车辆离开*/
{
introom;
Car*p,*t;QNode*q;
/*开始定义一个整型变量room，用来记录要离开的车辆在停车场的位置，定义车辆结点指针p和t和队列结点指针q。
*/
if（In->top>0）/*有车*/
{
while
（1）
{
printf（"\n请输入车在停车场的位置（1-%d）：
",In->top）;
scanf（"%d",&room）;
if（room>=1&&room<=In->top）break;
}
/*判断停车场内是否有车，如果有车，就输入要离开的车辆在停车场的位置，否则就提示停车场没车。
这里用了while循环语句，如果输入的车辆位置超出范围，就要重新输入。
*/
while（In->top>room）/*车辆离开*/
{
Out->top++;
Out->stack[Out->top]=In->stack[In->top];
In->stack[In->top]=NULL;In->top--;
}
/*如果栈顶位置In->top大于要离开的车位置room（即要离开的车不在停车场的门口）的话，在要离开的车辆前面的车就要先离开，开到临时停车场，即临时栈中，因此Out所表示的临时栈的栈顶top加1，用来表示临时停车场增加1辆车；接着把该车的信息拷贝到栈Out中，然后删除栈In的栈顶（即这辆车开走）。
*/
p=In->stack[In->top];
In->stack[In->top]=NULL;In->top--;
while（Out->top>=1）
{
In->top++;In->stack[In->top]=Out->stack[Out->top];
Out->stack[Out->top]=NULL;Out->top--;
}
/*直到要离开的车辆前面的车都开到临时停车场之后，该车才离开，离开之后，该车的信息结点In->stack[In->top]置空，然后栈顶In->top减1。
之后就判断临时停车场是否有车，有车就一辆一辆的开回停车场里面，因此停车场的栈顶In->top加1，然后就把临时停车场的车结点的信息拷贝到停车场的车结点上，接着删除临时停车场车的结点（即Out->stack[Out->top]=NULL;Out->top--;）。
*/
PRINT（p,room）;
if（（W->head!
=W->rear）&&In->top{
q=W->head->next;t=q->data;In->top++;
printf（"\n便道的%s号车进入车场第%d号停车位。
",t->num,In->top）;
printf（"\n请输入现在的时间（格式“**:
**”）:
"）;
scanf（"%d:
%d",&（t->reach.hour）,&（t->reach.min））;
W->head->next=q->next;
if（q==W->rear）W->rear=W->head;
In->stack[In->top]=t;
free（q）;
}
/*判断（W->head!
=W->rear）&&In->toptop加1以便增加新的车辆，接着输入队头的车辆信息，即要进去停车场的车的信息，然后便道队列的头结点指向q（即刚进入停车场的车的结点）的后继结点，即原队列中第二辆车的结点，接着判断刚离开的车是否是最后一辆车，如果是，就把队列置空，即队头等于队尾；之后就把结点t（即要进入停车场的车）的信息拷贝到停车场栈顶的车中，最后释放p的空间，即原队头结点。
*/
}
elseprintf（"\n停车场里没有车\n"）;/*没车*/
printf（"请按任意键返回"）;
getch（）;
}
leave函数流程图如图4.1所示：
图4.1leave函数流程图
否
是
是
是
否
否
4测试数据如下：
5课程设计总结
通过这次课程设计使我充分的理解了用栈和队列实现模拟停车场的基本原理，知道了栈的顺序存储结构和队列的链式存储结构的定义和算法描述，同时也学会了编写停车场问题的程序。
虽然此次的程序不是很完备，没有加入一些更完善的功能，但是总体还是一个比较能体现数据结构知识点能力的程序了，当然只是相对于我这个初学者来说。
在刚开始编程的时候，我感到有点无从下手，但经过对题目的详细分析和思考之后，我就知道具体应该做什么，怎么做了。
经过几天和同学的一起研究，我完成这个程序，我学到了很多东西，这是在课堂上无法做到的。
附件：
源程序
#include
#include
#include
#include
#include
#definesize1//停车场位置数
//模拟停车场的堆栈的性质；
typedefstructzanlind{
intnumber;//汽车车号
intar_time;//汽车到达时间
}zanInode;
typedefstruct{
zanInode*base;//停车场的堆栈底
zanInode*top;//停车场的堆栈顶
intstacksize_curren;
}stackhead;
//堆栈的基本操作；
voidinitstack（stackhead&L）//构造一个空栈
{
L.base=（zanInode*）malloc（size*sizeof（zanlind））;
if（!
L.base）exit（0）;
L.top=L.base;
L.stacksize_curren=0;
}
voidpush（stackhead&L,zanInodee）//把元素e压入s栈
{
*L.top++=e;
L.stacksize_curren++;
}
voidpop（stackhead&L,zanInode&e）//把元素e弹出s栈
{
if（L.top==L.base）
{
cout<<"停车场为空!
!
";
return;
}
e=*--L.top;
L.stacksize_curren--;
}
//模拟便道的队列的性质；
typedefstructduilie{
intnumber;//汽车车号
intar_time;//汽车到达时间
structduilie*next;
}*queueptr;
typedefstruct{
queueptrfront;//便道的队列的对头
queueptrrear;//便道的队列的队尾
intlength;
}linkqueue;
//队列的基本操作；
voidinitqueue（linkqueue&q）//构造一个空队列
{
q.front=q.rear=（queueptr）malloc（sizeof（duilie））;
if（!
q.front||!
q.rear）
exit（0）;
q.front->next=NULL;
q.length=0;
}
voidenqueue（linkqueue&q,intnumber,intar_time）//把元素的插入队列（属性为number，ar_time）
{
queueptrp;
p=（queueptr）malloc（sizeof（duilie））;
if（!
p）exit（0）;
p->number=number;
p->ar_time=ar_time;
p->next=NULL;
q.rear->next=p;
q.rear=p;
q.length++;
}
voidpopqueue（linkqueue&q,queueptr&w）//把元素的插入队列（属性为number，ar_time）
{
queueptrp;
if（q.front==q.rear）
{
cout<<"停车场的通道为空!
!
"<return;
}
p=q.front->next;
w=p;
q.front->next=p->next;
q.length--;
if（q.rear==p）q.front=q.rear;
}
voidjinru（stackhead&st,linkqueue&q）//对进入停车场的汽车的处理；
{
intnumber,time_a;
cout<<"车牌为：
";
cin>>number;
cout<<"进场的时刻:
";
cin>>time_a;
if（st.stacksize_curren<2）
{
zanInodee;
e.number=number;
e.ar_time=time_a;
push（st,e）;
cout<<"该车已进入停车场在:
"<}
else
{
enqueue（q,number,time_a）;
cout<<"停车场已满，该车先停在便道的第"<}
}
voidlikai（stackhead&st,stackhead&sl,linkqueue&q）//对离开的汽车的处理；
{//st堆栈为停车场，sl堆栈为倒车场
intnumber,time_d,flag=1,money,arrivaltime;//q为便道队列
cout<<"车牌为：
";
cin>>number;
cout<<"出场的时刻：
";
cin>>time_d;
zanInodee,q_to_s;
queueptrw;
while（flag）//找到要开出的车，并弹出停车场栈
{
pop（st,e）;
push（sl,e）;
if（e.number==number）
{
flag=0;
money=（time_d-e.ar_time）*2;
arrivaltime=e.ar_time;
}
}
pop（sl,e）;//把临时堆栈的第一辆车（要离开的）去掉；
while（sl.stacksize_curren）//把倒车场的车倒回停车场
{
pop（sl,e）;
push（st,e）;
}
if（st.stacksize_curren<2&&q.length!
=0）//停车场有空位，便道上的车开进入停车场
{
popqueue（q,w）;
q_to_s.ar_time=time_d;
q_to_s.number=w->number;
push（st,q_to_s）;
cout<<"车牌为"<"<}
cout<<"\n收据"<cout<<"======================车牌号:
"<cout<<"==================================================="<cout<<"|进车场时刻|出车场时刻|停留时间|应付（元）|"<cout<<"===================================================="<cout<<"|"<cout<<"-----------------------------------------------------"<}
voidmain（）
{
intm=100;
charflag;//进入或离开的标识；
stackheadsting,slinshi;//停车场和临时倒车场堆栈的定义；
linkqueueline;//队列的定义；
initstack（sting）;//构造停车场堆栈sting
initstack（slinshi）;//构造倒车场堆栈slinshi
initqueue（line）;//构造便道队列line
while（m）
{
cout<<"\n**停车场管理程序**"<cout<<"==================================================="<cout<<"****"<cout<<"**A---汽车进车场D---汽车出车场**"<cout<<"****"<cout<<"**E---退出程序**"<cout<<"==================================================="<cout<<"请选择:
（A,D,E）:
";
cin>>flag;
switch（flag）
{
case'A':
jinru（sting,line）;break;//汽车进车场
case'D':
likai（sting,slinshi,line）;break;//汽车出车场
case'E':
exit（0）;
}
m--;
}
}
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