數(shù)據(jù)結構 停車場管理

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1、數(shù)據(jù)結構 停車場管理數(shù)據(jù)結構停車場管理2008-12-26 17:16需求分析本次數(shù)據(jù)結構課程設計的具體內(nèi)容是停車場管理系統(tǒng),該系統(tǒng)用棧結構模擬停車場,限定停車場的容量為n,用隊列結構模擬等待的便道,空間不限制。車輛的信息包括:車牌號、汽車到達/離去標志、到達/離去時刻等。按照從終端讀入的數(shù)據(jù)序列進行模擬管理。每輛車需要三個數(shù)據(jù),其中車輛數(shù)據(jù)為:A表示到達,D表示離去,E表示程序結束。車輛牌照為整型數(shù)據(jù)。進場或離場時間同樣為整型數(shù)據(jù)。對每一組輸入數(shù)據(jù)進行操作后的輸出信息為:若是車輛到達,則輸出汽車在停車場內(nèi)或便道上的停車位置;若是車輛離去,則輸出汽車在停車場內(nèi)停留的時間和應交納的費用(在便道上

2、停留的時間不收費)。停車場管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下幾個功能:(1)根據(jù)車輛到達停車場到車輛離開停車場時所停留的時間進行計時收費。(2)該程序設計能夠通過車牌號能查到該車輛在停車場或便道中的位置。(3)當有車輛從停車場離開時,等待的車輛按順序進入停車場停放。實現(xiàn)停車場的調(diào)度功能。該程序設計可以完整的模擬停車場的管理過程。概要設計1)為了實現(xiàn)上述程序功能,需要定義結構體數(shù)組和鏈表的抽象數(shù)據(jù)類型:ADT stack數(shù)據(jù)對象:D=ai|aicharset,i=1,2,n,n0數(shù)據(jù)關系:R1=|ai-1,aiD,i=2,n基本操作:initstack(&S,n)操作結果:構造一個空棧S,該??纱娣舗個元素。

3、push(&S,e)初始條件:棧S已存在。操作結果:在棧S的棧頂插入新的棧頂元素e。pop(&S,&e)初始條件:棧S已存在。操作結果:刪除S的棧頂元素,并以e返回其值。DestroyStack(&S)初始條件:棧S已存在。操作結果:銷毀棧S。ClearStack(&S)初始條件:棧S已存在。操作結果:將S清為空棧。StackLength(&S)初始條件:棧S已存在。操作結果:返回棧S的長度。StackEmpty(&S)初始條件:棧S已存在。操作結果:若S為空棧,則返回TRUE,否則返回FALSE。GetTop(S,&e)初始條件:棧S已存在。操作結果:若棧S不空,則以e返回棧頂元素。Stac

4、kTraverse(S,visit()初始條件:棧S已存在。操作結果:從棧底到棧頂依次對S中的每個元素調(diào)用函數(shù)visit()。ADT stack 1.2設定隊列的抽象數(shù)據(jù)類型定義為:ADT Queue數(shù)據(jù)對象:D=ai|aiElemSet,i=1,2,n,n0數(shù)據(jù)關系:R1=|ai-1,aiD,i=2,n基本操作:InitQueue(&Q)操作結果:構造一個空隊列Q。DestroyQueue(&Q)初始條件:隊列Q已存在。操作結果:隊列Q被銷毀,不再存在。ClearQueue(&Q)初始條件:隊列Q已存在。操作結果:將Q清為空隊列。QueueEmpty(&Q)初始條件:隊列Q已存在。操作結果:

5、若Q為空隊列,則返回TRUE,否則返回FALSE。QueueLength(Q)初始條件:隊列Q已存在。操作結果:返回Q的元素個數(shù),即隊列的長度。GetHead(Q,&e)初始條件:Q為非空隊列。操作結果:用e返回Q的隊頭元素。EnQueue(&Q,e)初始條件:隊列Q已存在。操作結果:插入元素e為Q的新的隊尾元素。DeQueue(&Q,&e)初始條件:Q為非空隊列。操作結果:刪除Q的隊頭元素,并用e返回其值。QueueTraverse(Q,visit()初始條件:Q已存在且非空。操作結果:從隊頭到隊尾,依次對Q的每個數(shù)據(jù)元素調(diào)用函數(shù)visit()。一旦visit()失敗,則操作失敗。ADT Q

6、ueue 2)本程序圖示結構(保密)詳細設計1.車輛信息類型typedef struct nodeint passport;/存儲車輛牌照信息int time;/存儲進場時間信息node;2.棧類型(停車場)typedef struct stacknode*base;node*top;int stacksize;stack;void initstack(stack&S,int n)/構造空棧S.base=(node*)malloc(n*sizeof(node);S.top=S.base;S.stacksize=n;void push(stack&S,node e)/入棧函數(shù)if(S.top-S

7、.base)=S.stacksize)EnQueue(Q,e);/如果棧滿,調(diào)用入隊函數(shù)elseS.top-passport=e.passport;S.top-time=e.time;S.top+;int pop(stack&S,node&e)/出棧函數(shù)if(S.top=S.base)return ERROR;/如果??眨祷谽RROR-S.top;e.passport=S.top-passport;e.time=S.top-time;return OK;3.隊列類型(便道)typedef struct Qnodenode Qdata;struct Qnode*next;Qnode;typed

8、ef structQnode*front;Qnode*rear;LinkQueue;void EnQueue(LinkQueue&Q,node e)/入隊函數(shù)Qnode*q;q=(Qnode*)malloc(sizeof(Qnode);q-Qdata.passport=e.passport;q-Qdata.time=e.time;q-next=NULL;if(count=0)Q.front=q;count+;/若創(chuàng)建節(jié)點前隊空,頭指針指向節(jié)點Q.rear-next=q;Q.rear=q;void DeQueue(LinkQueue&Q,node&e)/出隊函數(shù)if(Q.rear=NULL)el

9、see.passport=Q.front-Qdata.passport;e.time=Q.front-Qdata.time;Q.front=Q.front-next;if(Q.front=NULL)Q.rear=Q.front;count=0;4.全局變量及編譯預處理語句#define ERROR 0#define OK 1#define NULL 0int count=0;/隊列是否為空的標志int times;stack s,temp;/初始化棧LinkQueue Q;/初始化隊列5.主函數(shù)及其他函數(shù)的C+算法void main()int n,exit;float money;char i

10、nfo;int pass;Q.front=NULL;Q.rear=(Qnode*)malloc(sizeof(Qnode);Q.rear-next=Q.rear;printf(停車場容量:);cin n;initstack(s,n);initstack(temp,n);printf(停車場費率:);cin money;while(exit!=OK)printf(n請輸入車輛數(shù)據(jù)nA到達D離去E結束:);cin info;printf(請輸入車輛牌照:);cin pass;if(info=A|info=E)printf(請輸入進場時間:);if(info=D)printf(請輸入離場時間:);c

11、in times;if(info=E)exit=OK;else if(info=A)int i,j;node a;a.passport=pass;a.time=times;push(s,a);for(i=1;i=n;i+)if(s.basei-1.passport=a.passport)printf(停車位置(停車場內(nèi)):%dn,i);Qnode*tp;tp=Q.front;if(tp=NULL)elsej=1;while(tp!=Q.rear)tp=tp-next;j+;printf(停車位置(便道):%dn,j);else if(info=D)node d;int tp,counter=0

12、;docounter+;tp=pop(s,d);while(tp!=ERROR)if(d.passport=pass)float m;m=(times-d.time)*money;printf(停留時間:%d需交費:%fn,times-d.time,m);while(temp.base!=temp.top)pop(temp,d);push(s,d);wait(s);d.passport=9999;tp=ERROR;elsepush(temp,d);d.passport=0;tp=ERROR;while(d.passport=0|counter n);else if(info!=A&info!=

13、D&info!=E)void wait(stack&S)if(S.top-S.base)=(S.stacksize-1)&count!=0)node temp;DeQueue(Q,temp);temp.time=times;push(S,temp);調(diào)試分析(1)一開始在調(diào)試程序時遇到了內(nèi)存錯誤,經(jīng)過DEBUG,找到了引起內(nèi)存錯誤的原因:即在建立隊頭指針與隊尾指針時沒有對指針進行初始化(沒有為指針動態(tài)分配空間)。問題得到解決。(2)在Wait函數(shù)中的If語句處,一開始的算法有些問題,導致實現(xiàn)的功能與設想的有出入,無法得到正確的結果。原條件為:S.top-S.base=S.stacksize后改

14、為:(S.top-S.base)=(S.stacksize-1)&count!=0該函數(shù)的功能得以正確實現(xiàn)。(3)在EnQueue函數(shù)中,一開始用的是建立實體結點,用隊頭隊尾指針指向該實體的方法來創(chuàng)建隊列。在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn),忽略了生存期,導致隊列并沒有被創(chuàng)建。改為創(chuàng)建指針,并為指針分配空間,再給頭指針和尾指針賦值的方式解決問題。雖然指針也有生存期,但為它分配的空間卻并沒有被收回,于是隊列創(chuàng)建成功,問題解決。(4)本程序中:車輛到達,離去時的時間復雜度均為:O(n)。本程序空間復雜度為:O(n)。(5)經(jīng)驗體會:借助DEBUG和Watch,可以更快的找到程序中的非語法錯誤。在聲明一個指針后,要對

15、指針進行初始化,并且0可以作為地址使用。注意生存期對程序的影響。用戶使用說明(1)輸入車輛數(shù)據(jù):A為到達,D為離去,E為結束程序。(2)接著輸入車輛的牌照信息(3)若為到達的車輛,輸入進場信息,若為離去的車輛,輸入離場信息。(4)若車輛到達,可得到車輛的停放位置信息,若車輛離去,可得到車輛的停放時間(在便道上的停放時間除外),以及應該交納的費用。(5)本程序不斷循環(huán)要求輸入車輛信息,直到輸入的車輛數(shù)據(jù)為E時,程序結束。測試結果測試數(shù)據(jù):設n=2輸入數(shù)據(jù):2輸出:停車場容量:2停車場費率:6 A,1,5停車位置(停車場內(nèi)):1 A,2,10停車位置(停車場內(nèi)):2 D,1,15停留時間:10需交費:60.00 A,3,20停車位置(停車場內(nèi)):2 A,4,25停車位置(便道):1 A,5,30停車位置(便道):2 D,2,35停留時間:25需交費:150.00 D,4,40停留時間:5需交費:30.00

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