第七周项目6--停车场模拟

问题及代码：

/*    *烟台大学计算机控制与工程学院     *作    者：刘倩    *完成日期：2016年09月30日 *问题描述：设停车场是一个可停放n辆汽车的狭长死胡同，南边封口，汽车只能从北边进出（这样的停车场世间少有）。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序，最先到达的第一辆车停放在车场的最南端，依次向北排开。若车场内已停满n辆汽车，则后来的汽车只能在门外的候车场上等候，一旦有车开走，则排在候车场上的第一辆车即可开入。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（假定停车场内设有供车辆进出的便道，所有的司机也必须在车内随时待命），待该辆车开出大门外，其他车辆再按原次序进入车场。每辆停放在车场的车在它离开停车场时，要按停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。             提示：以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的候车场，有车离开时，供车辆进出的便道也应该用栈表示。按照从键盘读入的输入数据序列进行模拟管理。汽车到达和离开时，每一组输入数据包括汽车牌照号码（设为整数）以及到达或离去的时刻（为简单化，也设为整数，如1，代表停车场开始营业的第1小时）。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，则输出汽车在停车场内或修车场上的停车位置；若是车辆离去，则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用（在候车场上停留的时间不收费）。栈以顺序结构实现，队列以链表结构实现。  */

#include <stdio.h>  #include <malloc.h>  #define N 3                 /*停车场内最多的停车数*/  #define M 4                 /*候车场内最多的停车数*/  #define Price 2             /*每单位时间停车费用*/  typedef struct  {      int CarNo[N];           /*车牌号*/      int CarTime[N];         /*进场时间*/      int top;                /*栈指针*/  } SqStack;                  /*定义顺序栈类型，用于描述停车场*/    typedef struct  {      int CarNo[M];           /*车牌号*/      int front,rear;         /*队首和队尾指针*/  } SqQueue;                  /*定义循环队类型，用于描述候车场*/    /*以下为顺序栈的基本运算算法*/  void InitStack(SqStack *&s)  {      s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));      s->top=-1;  }  int StackEmpty(SqStack *s)  {      return(s->top==-1);  }  int StackFull(SqStack *s)  {      return(s->top==N-1);  }  int Push(SqStack *&s,int e1,int e2)  {      if (s->top==N-1)          return 0;      s->top++;      s->CarNo[s->top]=e1;      s->CarTime[s->top]=e2;      return 1;  }  int Pop(SqStack *&s,int &e1,int &e2)  {      if (s->top==-1)          return 0;      e1=s->CarNo[s->top];      e2=s->CarTime[s->top];      s->top--;      return 1;  }  void DispStack(SqStack *s)  {      int i;      for (i=s->top; i>=0; i--)          printf("%d ",s->CarNo[i]);      printf("\n");  }    /*以下为循环队列的基本运算算法*/  void InitQueue(SqQueue *&q)  {      q=(SqQueue *)malloc (sizeof(SqQueue));      q->front=q->rear=0;  }  int QueueEmpty(SqQueue *q)  {      return(q->front==q->rear);  }  int QueueFull(SqQueue *q)       /*判断队满*/  {      return ((q->rear+1)%M==q->front);  }  int enQueue(SqQueue *&q,int e)      /*进队*/  {      if ((q->rear+1)%M==q->front)    /*队满*/          return 0;      q->rear=(q->rear+1)%M;      q->CarNo[q->rear]=e;      return 1;  }  int deQueue(SqQueue *&q,int &e)     /*出队*/  {      if (q->front==q->rear)          /*队空的情况*/          return 0;      q->front=(q->front+1)%M;      e=q->CarNo[q->front];      return 1;  }  void DispQueue(SqQueue *q)      /*输出队中元素*/  {      int i;      i=(q->front+1)%M;      printf("%d ",q->CarNo[i]);      while ((q->rear-i+M)%M>0)      {          i=(i+1)%M;          printf("%d ",q->CarNo[i]);      }      printf("\n");  }  //main函数用于模拟停车场的工作  int main()  {      int comm;      int no,e1,time,e2;      int i,j;      SqStack *St,*St1;  //St是停车场，St1是在有车离开时，记录为该车移开位置的车辆      SqQueue *Qu;   //Qu是候车场      InitStack(St);      InitStack(St1);      InitQueue(Qu);      do      {          printf("输入指令(1:到达 2:离开 3:显示停车场 4:显示候车场 0:退出):");          scanf("%d",&comm);          switch(comm)          {          case 1:     /*汽车到达*/              printf("输入车号和时间(设车号和时间均为整数): ");              scanf("%d%d",&no,&time);              if (!StackFull(St))         /*停车场不满*/              {                  Push(St,no,time);                  printf("  >>停车场位置:%d\n",St->top+1);              }              else                        /*停车场满*/              {                  if (!QueueFull(Qu))     /*候车场不满*/                  {                      enQueue(Qu,no);                      printf("  >>候车场位置:%d\n",Qu->rear);                  }                  else                      printf("  >>候车场已满,不能停车\n");              }              break;          case 2:     /*汽车离开*/              printf("输入车号和时间(设车号和时间均为整数): ");              scanf("%d%d",&no,&time);              for (i=0; i<=St->top && St->CarNo[i]!=no; i++);  //在栈中找              if (i>St->top)                  printf("  >>未找到该编号的汽车\n");              else              {                  for (j=i; j<=St->top; j++)                  {                      Pop(St,e1,e2);                      Push(St1,e1,e2);        /*倒车到临时栈St1中*/                  }                  Pop(St,e1,e2);              /*该汽车离开*/                  printf("  >>%d汽车停车费用:%d\n",no,(time-e2)*Price);                  while (!StackEmpty(St1))    /*将临时栈St1重新回到St中*/                  {                      Pop(St1,e1,e2);                      Push(St,e1,e2);                  }                  if (!QueueEmpty(Qu))        /*队不空时,将队头进栈St*/                  {                      deQueue(Qu,e1);                      Push(St,e1,time);       /*以当前时间开始计费*/                  }              }              break;          case 3:     /*显示停车场情况*/              if (!StackEmpty(St))              {                  printf("  >>停车场中的车辆:"); /*输出停车场中的车辆*/                  DispStack(St);              }              else                  printf("  >>停车场中无车辆\n");              break;          case 4:     /*显示候车场情况*/              if (!QueueEmpty(Qu))              {                  printf("  >>候车场中的车辆:"); /*输出候车场中的车辆*/                  DispQueue(Qu);              }              else                  printf("  >>候车场中无车辆\n");              break;          case 0:     /*结束*/              if (!StackEmpty(St))              {                  printf("  >>停车场中的车辆:"); /*输出停车场中的车辆*/                  DispStack(St);              }              if (!QueueEmpty(Qu))              {                  printf("  >>候车场中的车辆:"); /*输出候车场中的车辆*/                  DispQueue(Qu);              }              break;          default:    /*其他情况*/              printf("  >>输入的命令错误\n");              break;          }      }      while(comm!=0);      return 0;  }  

运行结果：

知识点总结：

该程序运用了顺序栈和队列两种数据结构，其中停车场是栈，汽车先进后出，所以如果前面的汽车要出来，必须是后面的都出来之后才能够出来，可是出栈的汽车还要再进去，所以说将出栈的汽车保留到另一个栈中，前面的汽车走了再依次进入。这是停车场的运行方式，候车场是队列，即先来候车的汽车先去停车，所以这就运用了队列先进先出的特点。无论是候车室还是停车场，栈满与队满同样输出不能再进入车辆，车辆的停车费则只是根据时间的差距来计算。

学习心得：

一个问题的解决需要好多知识的综合，所以还是需要把每部分都学会。