数据结构实验报告模拟停车场管理含代码.docx
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数据结构实验报告模拟停车场管理含代码.docx
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数据结构实验报告模拟停车场管理含代码
模拟停车场管理
班级:
物联网姓名:
XXX学号:
XXXXXXX日期:
4月9日
一、需求分析
1、程序的功能描述
按照从终端输入的数据序列进行模拟管理。
1)狭道停车用栈来实现,并且用的顺序栈,等车位的便道用队列来实现,并用链式存储。
2)每一组输入信息包含三个数据项,汽车的“到达”和“离去”的信息,汽车牌照号码,汽车“到达”或“离去”的时刻。
3)对每一组输入数据进行操作后的输出信息为:
若是车辆到达,则输出车辆在停车场内或便道上的停车位置;若是车子离去,则输出车辆在停车场内停留的时间和缴纳的费用。
(假设在便道等车的时间不收费)
4)选作内容:
(1)便道也是要收费的,仅仅比狭道收费便宜点。
(2)狭道上的车可以直接开走。
2、输入/输出的要求
首先选择操作的模块,根据提示输入车牌和到达时间,程序会告知是否停满或者停车车位。
车牌为10个字符以内的字符串,时间的输入中间有冒号把时分隔开。
3、测试数据
1苏D5431:
10
1苏Q1231:
20
1苏D1451:
30
二、概要设计
1、本程序所用的抽象数据类型的定义
typedefstructNODE{
CarNode*stack[MAX+1];
inttop;
}SeqStackCar;//狭道的堆栈顺序存储
typedefstructcar{
CarNode*data;
structcar*next;
}QueueNode;//队列的链式存储
typedefstructNode{
QueueNode*head;
QueueNode*rear;
}LinkQueueCar;//便道上等候的队列定义
2、主模块的流程及各子模块的主要功能
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 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〈MAX)语句判断便道上有没有车,如果有车就要显示进车场的车的车牌号,并登记进入时间. 开始 初始化两个栈Enter和Temp及一个队列Wait。 进入主菜单 车到达 车离开 退出 Room前车辆进临时栈 对room计费 便道车信息 车场内信息 判便道是否有车 车场是否为空 列表显示 栈Enter元素出栈 队列中元素进栈 队列Wait中元素出队 元素进栈Enter 便道车进车场 元素进队列Wait 判断栈是否为满 结束 退出列表显示 是 否 否 是 否 是 3、模块之间的层次关系 主函数中包含着各个函数模块,各模块也在互相调用.比如,离开函数中要计算停车费,故要调取价格函数。 价格函数计算要用到离开和进入的时间,又要调用进入和离开函数. 三、详细设计 1、采用C语言定义相关的数据类型 #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; 2、写出各模块的伪码算法 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其到达停车位时间); printf(”\n离开停车位时间为: ); 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+PRINTE(p,room)); free(p); } intArrival(SeqStackCar*Enter,LinkQueueCar*W)//进入便道或者狭道 { 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[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)); 进入队列,调整指针; printf("请输入进入便道的时间"); scanf("%d: %d”,&(p->reach。 hour),&(p-〉reach。 min)); 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〈MAX)//如果便道上有车,则再开进停车场。 { q=W—>head->next; t=q->data; Enter—>top++; scanf("%d: %d",&(t-〉reach。 hour),&(t—>reach。 min)); //t->leave.hour=t—>reach.hour; //t—〉leave.min=t-〉reach.min; W-〉head—〉next=q—>next; if(q==W->rear)W—>rear=W—>head; Enter-〉stack[Enter—〉top]=t; PRINTE(t,room); free(q); } elseprintf("\n便道里没有车。 \n"); } elseprintf(”\n车场里没有车."); } 3、画出函数的调用关系图 |-————-——-—---—-—>到达函数--———| |--—--——----———-->离开函数———-———-〉停车费用 主函数--——-—-——--〉显示车场里的情况 |-—-—-——-—---—--—>显示便道里的情况 四、调试分析 1、调试中遇到的问题及对问题的解决方法 因为时间结构体里的小时,分钟都是用的是整型,所以如果出现1: 01这个时间的话,会导致显示列表是1: 1;这样的话会造成人的误解,同时会导致程序对停车缴纳的费用计算错误。 解决方法1: 可以用数组和或者字符串来表示时间,但是问题来了,要是用字符串的话,算停车费有点问题,要废上一段时间的,会提高复杂度。 解决方案2: 将输出用右对齐方式,缺位的用0补齐,这样最快捷啦! 2、算法的时间复杂度和空间复杂度 由于没有进行循环嵌套之类的运算,只有简单的循环语句,所以时间复杂度T(O)=O(n),在数据的存储方面,除了车牌号用的是数组以外,便道用的是顺序栈,这些是提前要申请一定的存储空间的,这样非动态分配的存储空间,在某些时候是会导致空间的浪费,增加其空间复杂度。 其余的都是结构体和链式存储的队列属于动态存储。 当停车场的规模较小时,空间复杂度较小,随着规模的增加,动态存储的扩充,空间复杂度也随之增加. 五、使用说明及测试结果(给出程序的使用说明、注意事项及不同情况的测试结果) 时间以24进制计算,停车时间不能跨越24进制。 车牌号是10个字符串以内,不可溢出。 第一个应缴费用是在便道中的费用,第二个费用是总费用。 六、源程序(要求程序简洁、清晰、主要语句带注释)代码非本人写,对其进行改进而已 #include #include #include〈string.h> #defineMAX3//停车场最大容量为3辆,便于观察 #defineprice0.05 #definepricee0.02 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); } floatPRINTE(CarNode*p,introom){//车辆收费 intA1,A2,B1,B2; printf(”\n车辆离开便道的时间: ”); 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其到达便道时间为: %d: %d”,p—>reach。 hour,p—>reach。 min); printf("\n离开便道时间为: %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))*pricee); return(((B1-A1)*60+(B2-A2))*pricee); free(p); } 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其到达停车位时间为: %d: %d",p->reach.hour,p->reach。 min); printf("\n离开停车位时间为: %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+PRINTE(p,room)); 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〈MAX) { 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; printf(”请输入进入便道的时间”); scanf(”%d: %d",&(p-〉reach。 hour),&(p—>reach.min)); 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)); //t—〉leave。 hour=t—>reach。 hour; //t—>leave。 min=t-〉reach.min; W—〉head—〉next=q—>next; if(q==W-〉rear)W-〉rear=W—〉head; Enter-〉stack[Enter—>top]=t; PRINTE(t,room); 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
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