数据结构--停车场管理.doc

实习报告
题目：停车场管理 姓名：袁韬博 学号：16030120021 完成日期：2017.10.23
一、 需求分析
1. 本题目要求建立一个可指定长度的栈，和长度可变化的队列，以当作停车场和便道的车的存放。
2. 本题目要求在停车场的车离开时，便道的车按照先后顺序进入一辆，并开始于此时记录时间。
3. 在本题目之中在便道的停车不计费用，在此题中应判断在停车场还是在便道的信息。
4. 本题目要求根据数据的第一位数据判断进入还是离开，根据要求输出信息。
5. 程序执行命令为：1.存入车辆时输出停车信息2.车辆离开时输出停车时间和应缴纳费用 3.输入‘E’时表示结束。
6. 测试数据：
n=2，m(每小时停车费用)=3，（A,1,5）(A,2,10)(D,1,15)(A,3,20)(A,4,25)(A,5,30)
(D,2,35)(D,4,40)(E,0,0)其中A表示为Arrival（到达），D表示为Departure（离开），E表示为End（结束）。
二、 概要设计
1. 设定栈的抽象数据类型定义
数据对象 ：D={ai|ai∈SStop，i=1,2,3,······,n}
数据关系 ：R={<ai>|ai∈D, i=1,2,3,······,n }
基本操作：
initStack(&S，d)
操作结果：建立一个长度为d的空栈
Push(&S, &e, &d)
初始条件：栈已存在，长度为d
操作结果：如栈已满返回false，否则将e，压入栈中，返回true
Pop(&S, e)
初始条件：栈已存在
操作结果：如栈为空返回false，否则弹栈入e，返回true
2. 设定队列的抽象数据类型定义
数据对象 ：D={ai|ai∈SStop，i=1,2,3,······,n}
数据关系 ：R={<ai>|ai∈D, i=1,2,3,······,n }
*SQTypeInit()
操作结果：建立一个空队列
InSQType(*q, &data)
初始条件：队列已存在
操作结果：将data压入队列之中
*OutSQType( *q)
初始条件：队列已存在
操作结果：弹出队列，返回其指针。
3. 程序包含6个模块
1） 主程序模块：包含栈与队列的对象建立，输入值的判断以及函数的实现
2） 栈模块：实现停车场抽象数据类型
3） 队列模块：实现便道抽象数据类型
4） 函数模块：实现数据的输入，进入和离开的弹栈与压栈及输出操作
三、 详细设计
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<malloc.h>
using namespace std;
typedef struct{ //定义车辆的结构体
char a; //进入与离开信息
int b; //车牌号
int c; //进入或离开时间
int d; //在停车场或便道的序号
int e; //在停车场为1，在便道为0
}SStop;
typedef struct{ //定义栈结构体
SStop *base; //定义栈底指针
SStop *top; //定义栈顶指针
SStop a; //定义栈元素
}Stop;
struct SQType //定义队列结构体
{
SStop data[100]; //分配队列neicun
int head; //定义队列头
int tail; //定义队列尾
};
SQType *SQTypeInit()//建立空队列
{
SQType * q; //定义队列指针
if(q=new SQType) //建立队列
{
q->head=0; //将队列的头的定为0
q->tail=0; //将队列的尾的定为0
return q; //返回队列指针
}
else
{
return NULL; //建立不成功返回NULL
}
}
int InSQType(SQType *q,SStop &data)//入队列操作
{
if(q->tail==100) //如果队列满返回"队列已满！操作失败！"
{
cout<<"队列已满！操作失败！"<<endl;
return 0;
}else //如果队列不满将data入队列并设置该车的停车位置
{
data.d=1-q->head+q->tail;
q->data[q->tail++]=data;
return 1;
}
}
SStop *OutSQType(SQType *q)//出队列操作
{
if(q->tail==q->head) //如果队列为空返回NULL
{
return NULL;
}else //如果队列不为空出队列并返回此数据指针
{
return &(q->data[q->head++]);
}
}
bool initStack(Stop &S,int d){ //建立空栈
S.base=(SStop*)malloc(d*sizeof(SStop)); //分配长达d的内存
if(!S.base)return false; //分配不成功返回false
S.top=S.base; //是栈顶指针等于栈底指针
return true; //建立成功返回ture
}
bool Push(Stop &S,SStop &e,int &d){ //压栈操作
if(S.top-S.base>=d)return false; //如果栈满返回false
if(S.top==S.base)e.d=1; //如果栈为空将e的停车位置设为1
else e.d=1+S.top-S.base; //设置e的停车位置
*S.top++=e; //将e压入栈中
return true; //返回true
}
bool Pop(Stop &S,SStop &e){ //弹栈操作
if(S.top==S.base)return false; //如果栈为空返回false
e=*--S.top; //弹栈并将其值赋给e
return true; //返回true
}
int Scanf(SStop &e){ //输入数据操作
cin>>e.a; //输入操作
cin>>e.b; //输入车牌号
cin>>e.c; //输入进入或离开时间
e.d=0;
return 0;
}
int Arrival(Stop &stop,SQType *wait,SStop &e,int &n,SStop a[],int &y){//进入操作
if(Push(stop,e,n)){ //如果栈不满将e压入栈
e.e=1; //将判断数据设置为1
a[y]=e;y++; //将数据存入数组
cout<<e.b<<"车停在停车场的"<<e.d<<"位置"<<endl ;//打印停车位置
}
else{ //如果栈满将e入队列
InSQType(wait,e);
e.e=0; //将判断数据数值为0
a[y]=e;y++; //将数据存入数组
cout<<e.b<<"车停在便道的"<<e.d<<"位置"<<endl; //打印停车位置
}
}
int Departure(Stop &stop,SStop a[],Stop &wait1,SQType *wait,SStop &e,int &n,int &y,int &rt){//离开操作
int o=0;
SStop *q,u,mn,*kl;
for(int i=0;i<y;i++){ //应用循环判断停车时间
if(e.b==a[i].b){
e.e=a[i].e;
e.d=a[i].d;
o=e.c-a[i].c;
}
}
int ui=0;
if(e.e==0){cout<<"该车在停车场停车时间为：0"<<" "<<"费用为0"<<endl; //如果未进入停车场，打印停车时间与费用
while(e.d-wait->head>1){ //将e之前的数据出队列再入队列
kl=OutSQType(wait);
InSQType(wait,*kl);}
if(wait!=NULL)OutSQType(wait); //将e出队列
while(wait->tail-e.d-wait->head>1&&wait!=NULL){// 将e之后的数据出队列再入队列
mn=*OutSQType(wait);
InSQType(wait,mn);}
}
if(e.e==1){cout<<"该车在停车场停车时间为："<<o<<" "<<"费用为:"<<o*rt<<endl; //如果在停车场之中，计算费用并输出
while(ui<n-e.d){ //将e之后的数据出栈
Pop(stop,u);
Push(wait1,u,n);
ui++;
}
Pop(stop,mn); //将e出栈
while(wait1.top!=wait1.base){//将先前出栈数据压入栈中
Pop(wait1,u);
Push(stop,u,n);
}
q=OutSQType(wait); //从队列中出一个数据

if(q!=NULL){
Push(stop,*q,n); //将q压入栈中
for(int i=0;i<y;i++){
if(q->b==a[i].b){
a[i].e=1; //用循环将q的判断数据设置为1
a[i].c=e.c; //用循环将q的如停车场时间设为e离开时间
}
}}}
return 0;
}
int main(){ //主函数模块
SStop as[100]; //定义一个数组存储车辆信息
Stop stop,wait1; //定义两个栈
SQType *wait; //定义队列
int n,m,y=0;
cout<<"输入停车场长度："; //输入n
cin>>n;
cout<<"请输入每小时停车费用："; //输入m
cin>>m;
initStack(stop,n); //建立空栈stop
initStack(wait1,n); //建立空栈wait1
wait=SQTypeInit(); //建立空队列wait
SStop a;
loop:cout<<"请输入数据：";
Scanf(a); //应用函数输入数据
if(a.a=='A'){ //如果为进入执行进入操作
Arrival(stop,wait,a,n,as,y);
}
if(a.a=='D'){ //如果为离开执行离开操作
Departure(stop,as,wait1,wait,a,n,y,m);
}
if(a.a!='E')goto loop;
cout<<"结束"<<endl; //如果为‘E’结束
return 0;
}
四、 调试分析
1. 在此程序之中，一开始在栈与队列的建立是出现指针的错乱，检查后更改。
2. 在一开始未曾考虑过对车辆的停车位置的判断，在发现问题后将判断数据加上。
3. 在编写时为曾判断从何处出车，造成费用的计算混乱。
4. 在车队列的操作中未曾判断出队列指针是否为NULL，调试后改正。
5. 出队列的while循环操作的判断依据搞错致使陷入死循环，调试后改正。
五、 用户手册
1. 本程序在DOS命令界面下执行stop_port.exe
2. 按照提示语输入数据
3. 程序界面如下

六、 测试结果
输入：n=2
输入：m=3
输入：A 1 5 输出：1车停在停车场1位置
输入：A 2 10 输出：2车停在停车场 2位置
输入：D 1 15 输出：该车在停车场停车时间为：10 费用为：30
输入：A 3 20 输出：3车停在停车场 3位置
输入：A 4 25 输出：4车停在便道1位置
输入：A 5 30 输出：5车停在便道2位置
输入：D 2 35 输出：该车在停车场停车时间为：25 费用为：75
输入：D 4 40 输出：该车在停车场停车时间为：5 费用为：15
输入：E 0 0 输出：结束