停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告附代碼

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)三停車(chē)場(chǎng)模擬管理程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)的目的是進(jìn)一步理解線(xiàn)性表的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高使 用理論知識(shí)指導(dǎo)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。一、【問(wèn)題描述】設(shè)停車(chē)場(chǎng)只有一個(gè)可停放幾輛汽車(chē)的狹長(zhǎng)通道，且只有一個(gè)大門(mén)可供汽車(chē) 進(jìn)出。汽車(chē)在停車(chē)場(chǎng)內(nèi)按車(chē)輛到達(dá)的先后順序依次排列，若車(chē)場(chǎng)內(nèi)已停滿(mǎn)幾輛 汽車(chē)，則后來(lái)的汽車(chē)只能在門(mén)外的便道上等候，一旦停車(chē)場(chǎng)內(nèi)有車(chē)開(kāi)走，則排 在便道上的第一輛車(chē)即可進(jìn)入；當(dāng)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)某輛車(chē)要離開(kāi)時(shí)，由于停車(chē)場(chǎng)是狹 長(zhǎng)的通道，在它之后開(kāi)入的車(chē)輛必須先退出車(chē)場(chǎng)為它讓路，待該車(chē)輛開(kāi)出大門(mén)， 為它讓路的車(chē)輛再按原次序進(jìn)入車(chē)場(chǎng)。在這里假設(shè)汽車(chē)不能從便道上開(kāi)走，試 設(shè)計(jì)這樣一個(gè)停

2、車(chē)場(chǎng)模擬管理程序。為了以下描述的方便，停車(chē)場(chǎng)的停車(chē)場(chǎng)用“停車(chē)位”進(jìn)行敘述，停車(chē)場(chǎng)的便道用“便道”進(jìn)行敘述。二、【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)】1、為了便于區(qū)分每輛汽車(chē)并了解每輛車(chē)當(dāng)前所處的位置， 需要記錄汽車(chē)的 牌照號(hào)碼和汽車(chē)的當(dāng)前狀態(tài)，所以為汽車(chē)定義一個(gè)新的類(lèi)型 CAR具體定義如 下：typedef structchar *license /汽車(chē)牌照號(hào)碼，定義為一個(gè)字符指針類(lèi)型char state; /汽車(chē)當(dāng)前狀態(tài)，字符s表示停放在停車(chē)位上，/字符p表示停放在便道上，每輛車(chē)的初始狀態(tài)用字符i來(lái)進(jìn)行表示2、由于車(chē)位是一個(gè)狹長(zhǎng)的通道，所以不允許兩輛車(chē)同時(shí)出入停車(chē)位，當(dāng) 有車(chē)到來(lái)要進(jìn)入停車(chē)位的時(shí)候也要順次停放，當(dāng)

3、某輛車(chē)要離開(kāi)時(shí)，比它后到的 車(chē)要先暫時(shí)離開(kāi)停車(chē)位，而且越后到的車(chē)就越先離開(kāi)停車(chē)位，顯然這和棧的“后 進(jìn)先出”特點(diǎn)相吻合，所以可以使用一個(gè)棧來(lái)描述停車(chē)位。由于停車(chē)位只能停放有限的幾輛車(chē)，而且為了便于停車(chē)場(chǎng)的管理，為每個(gè) 車(chē)位要分配一個(gè)固定的編號(hào)，不妨設(shè)為1、2、3、4、5 （可利用數(shù)組的下標(biāo)）， 分別表示停車(chē)位的1車(chē)位、2車(chē)位、3車(chē)位、4車(chē)位。5車(chē)位，針對(duì)這種情況使 用一個(gè)順序棧比較方便。當(dāng)某輛車(chē)要離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)的時(shí)候，比它后進(jìn)停車(chē)位的車(chē)要為它讓路，而 且當(dāng)它開(kāi)走之后讓路的車(chē)還要按照原來(lái)的停放次序再次進(jìn)入停車(chē)位的某個(gè)車(chē)位 上，為了完成這項(xiàng)功能，再定義一個(gè)輔助棧，停車(chē)位中讓路的車(chē)依次“壓入” 輔助棧，

4、待提出開(kāi)走請(qǐng)求的車(chē)開(kāi)走后再?gòu)妮o助棧的棧頂依次“彈出”到停車(chē)位 中。對(duì)輔助棧也采用順序棧。該棧的具體定義如下：typedef struct CAR carmax_stopping;int top;stack;3、當(dāng)停車(chē)場(chǎng)的停車(chē)位上都已經(jīng)停滿(mǎn)了汽車(chē)，又有新的汽車(chē)到來(lái)時(shí)要把它調(diào) 度到便道上，便道上的車(chē)輛要按照進(jìn)入便道的先后順序順次存放在便道上，為 便道上的每個(gè)位置也分配一個(gè)固定的編號(hào)，當(dāng)有車(chē)從停車(chē)位上離開(kāi)后，便道上 的第一輛汽車(chē)就立即進(jìn)入停車(chē)位上的某個(gè)車(chē)位，由于問(wèn)題描述中限制了便道上 的汽車(chē)不能從便道上開(kāi)走，即便道上的汽車(chē)只有在停車(chē)位上停放過(guò)之后才能離 開(kāi)停車(chē)場(chǎng)，這樣越早進(jìn)入便道的汽車(chē)就越早進(jìn)入停車(chē)

5、位，而且每次進(jìn)入停車(chē)位 的汽車(chē)都是處于便道“最前面”的汽車(chē)，顯然，這和隊(duì)列的先進(jìn)先出特點(diǎn)相吻 合，所以，這里使用一個(gè)順序隊(duì)來(lái)描述便道，可以利用數(shù)組的下標(biāo)表示便道的 位置，具體定義如下：#define max_pavement 100 / *便道不限制停放車(chē)輛的數(shù)目，設(shè)為足夠大 */typedef structCAR pavement max_pavement; / 各汽車(chē)信息的存儲(chǔ)空間int front,rear; /用來(lái)指示隊(duì)頭和隊(duì)尾位置的靜態(tài)指針PAVEMENT;三、【功能（函數(shù)）設(shè)計(jì)】1、本程序從總體上分為四個(gè)大的功能模塊：分別為：程序功能介紹和操作 提示模塊、汽車(chē)進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)車(chē)位的管理模

6、塊、汽車(chē)離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)車(chē)位的管理模塊、 查看停車(chē)位以及整個(gè)停車(chē)場(chǎng)停車(chē)狀態(tài)的查詢(xún)模塊，具體功能描述如下：1）程序功能介紹和操作提示模塊：此模塊給出程序歡迎信息，介紹本程序 的功能，并給出程序功能所對(duì)應(yīng)的鍵盤(pán)操作的提示，具體屏幕顯示如下所示：,歡迎使用本程序；1 有車(chē)來(lái)時(shí)；2 有車(chē)走時(shí)；3 顯示某停車(chē)位上的汽車(chē)；4 顯示該停車(chē)場(chǎng)的停車(chē)狀況；5 退出系統(tǒng)；請(qǐng)輸入選擇函數(shù)原型void menu（）;2)汽車(chē)進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)車(chē)位的管理模塊：此模塊用來(lái)登記停車(chē)場(chǎng)的汽車(chē)的車(chē)牌 號(hào)和對(duì)該車(chē)的調(diào)度過(guò)程并修改該車(chē)的狀態(tài)，其中調(diào)度過(guò)程要以屏幕信息的形式 反饋給用戶(hù)來(lái)指導(dǎo)用戶(hù)對(duì)車(chē)輛的調(diào)度。例如，當(dāng)前停車(chē)位上1、2、3車(chē)位分別停

7、放著牌照為JF001、JF002、JF003的汽車(chē)，便道上無(wú)汽車(chē)，當(dāng)牌照為 JF004 的汽車(chē)到來(lái)后屏幕應(yīng)給出如下提示信息：牌照為JF004的汽車(chē)停入停車(chē)位的4號(hào)車(chē)位！此函數(shù)原型為 int push_stack(stack&s,CAR&c);當(dāng)停車(chē)位已滿(mǎn)，再來(lái)新的車(chē)車(chē)氤提示該汽車(chē)停在了便道上，提示信息：牌照為JF006的汽車(chē)停在了便道上。此函數(shù)原型為 int push_queue(queue&q,CAR&c);再次顯示菜單讓用戶(hù)選擇功能3 )汽車(chē)離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)停車(chē)位的管理模塊：此模塊用來(lái)為提出離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)的車(chē) 輛做調(diào)度處理，并修改相關(guān)車(chē)輛的狀態(tài)，其中調(diào)度過(guò)程要以屏幕信

8、息的形式反 饋給用戶(hù)來(lái)指導(dǎo)用戶(hù)對(duì)車(chē)輛的調(diào)度，當(dāng)有車(chē)離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)后應(yīng)該立刻檢查便道上 是否有車(chē)，如果有車(chē)的話(huà)立即讓便道上的第一輛汽車(chē)停入停車(chē)位。例如，當(dāng)前 停車(chē)位上1, 2, 3, 4, 5車(chē)位分別停放著牌照為 JF001、JF002、JF003、JF004、 JF005的汽車(chē)，便道上的1, 2位置分別停放著牌照為JF006、JF007的汽車(chē)， 當(dāng)接收到JF003要離開(kāi)的信息時(shí)，屏幕應(yīng)給出如下提示信息：車(chē)牌號(hào)為JF005的車(chē)由停車(chē)位開(kāi)到了輔助棧上車(chē)牌號(hào)為JF004的車(chē)由停車(chē)位開(kāi)到了輔助棧上車(chē)牌號(hào)為JF003的車(chē)開(kāi)走了車(chē)牌號(hào)為JF004的車(chē)由輔助棧開(kāi)到了停車(chē)位的3的車(chē)位上車(chē)牌號(hào)為JF005的車(chē)由輔助

9、棧開(kāi)到了停車(chē)位的4的車(chē)位上便道上的JF006的停在了 5車(chē)位上函數(shù)原型為 int car_leave(stack&s1,stack&s2,queue&q,char*c);再次顯示菜單供用不選擇功能。4)查看停車(chē)場(chǎng)停車(chē)狀態(tài)的查詢(xún)模塊：此模塊用來(lái)在屏幕上顯示停車(chē)位和 便道上各位置的狀態(tài)，例如，當(dāng)前停車(chē)位上 1, 2, 3, 4, 5車(chē)位分別停放著牌 照為JF001、JF002、JF004、JF00S JF006的汽車(chē)，便道上的1, 2位置分別停 放著牌照為JF006、JF007的汽車(chē)，當(dāng)接受到查看指令后，屏幕上應(yīng)顯示：JF001-停車(chē)位的1車(chē)位JF002-停車(chē)位的2車(chē)位JF

10、003-停車(chē)位的3車(chē)位JF004-停車(chē)位的4車(chē)位JF005-停車(chē)位的5車(chē)位JF006-便道上的1位置JF007-便道上的2位置顯示菜單讓用戶(hù)選擇功能。止匕函數(shù)原型為：void show_parking(stack&s,queue&c);查看某個(gè)停車(chē)位的停車(chē)狀況：在用戶(hù)選擇該功能并且輸入4后，應(yīng)顯示: 4車(chē)位上停著車(chē)牌號(hào)為JF004的車(chē)止匕函數(shù)原型為 void show_stopping(int i,stack&s);顯示菜單讓用戶(hù)選擇功能。2、以上四個(gè)總體功能模塊要用到的棧和隊(duì)列的基本操作所對(duì)應(yīng)的主要函數(shù)如下 表所?。汉瘮?shù)原型函數(shù)功能voidinit_stack(sta

11、ck&c);通過(guò)參數(shù)c來(lái)選擇初始化“停不位?！被颉拜o助?！眝oidinit_queue(queue&c);初始化“便道隊(duì)列”intpush_stack(stack&s,CAR& c);將車(chē)輛c壓入停二車(chē)位棧s中intpush_queue(queue&q,CAR& c);將車(chē)輛c壓入便道q中voidshow_parking(stack&s,qu eue&e);打印停二車(chē)位s和便道q上的車(chē)輛信息void show_stopping(int i,stack&s);打印停二車(chē)位上的i車(chē)位的車(chē)輛信息intcar_leave(stac

12、k&s1,stac k&s2,queue&q,char*c);先通過(guò)c查找出要升走的車(chē)輛在停車(chē)位的位置，先 將其后方的車(chē)輛開(kāi)到輔助棧中，等該車(chē)輛開(kāi)走后， 再把輔助棧中的車(chē)輛開(kāi)回停車(chē)包，如便道后車(chē)，便 把1位置的車(chē)開(kāi)到停布位上其他函數(shù)的定義和說(shuō)明請(qǐng)參照源代碼3、由于程序應(yīng)該能夠隨時(shí)處理用戶(hù)所提出的各種操作請(qǐng)求， 所以在主函數(shù)中用 一個(gè)DO_WHILE環(huán)結(jié)構(gòu)隨時(shí)監(jiān)控鍵盤(pán)的按鍵操作，遇到相應(yīng)的按鍵就轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng) 函數(shù)繼續(xù)運(yùn)行，運(yùn)行完該函數(shù)繼續(xù)監(jiān)控鍵盤(pán)按鍵，如此往復(fù)，直到接到“退出 指令程序才能結(jié)束。部分編碼如下：domenu();cout<<"請(qǐng)輸入選擇&q

13、uot;<<endl;cin>>key;while(key>5|key<1)cout<<"輸入有誤，請(qǐng)重新輸入："<<endl;cin>>key;switch(key)case 1:CAR c;cout<<"請(qǐng)輸入該車(chē)車(chē)牌號(hào)："<<endl;c.license=new char10;cin>>c.license;c.state='i'if(stopping.top!=max_stopping-1) push_stack(stoppi

14、ng,c);elsepush_queue(pavement,c);break;case 2:char *s;"<<endl;cout<<"請(qǐng)輸入您要出站的汽車(chē)的車(chē)牌號(hào):s=new char10;cin>>s;car_leave(stopping,temp,pavement,s); break;case 3:int location;cout<<”請(qǐng)輸入車(chē)位："<<endl;cin>>location;show_stopping(location,stopping);break;case 4:s

15、how_parking(stopping,pavement);break;case 5:exit(0);；while(key!=5);return 1;四、【界面設(shè)計(jì)】本程序的界面力求簡(jiǎn)潔、友好，每一步需要用戶(hù)操作的提示以及每一次用 戶(hù)操作產(chǎn)生的調(diào)度結(jié)果都以中文的形式顯示在屏幕上，使用戶(hù)對(duì)要做什么和已 經(jīng)做了什么一目了然。文字表述精練，準(zhǔn)確。具體設(shè)計(jì)可參閱功能設(shè)計(jì)中的相 關(guān)部分，這里就不再贅述。五、【編碼實(shí)現(xiàn)】#include<iostream.h>#include"string.h"#define max_stopping 5 /車(chē)庫(kù)容量，可以根據(jù)實(shí)際情況改變

16、#define max_pavement 100#include <stdlib.h>typedef structchar*license; /汽車(chē)牌照號(hào)碼，定義為一個(gè)字符指針類(lèi)型char state; /汽車(chē)當(dāng)前狀態(tài)，字符S表示停放在停車(chē)位上，/ 字符p表示停放在便道上，每輛車(chē)的初始狀態(tài)用字符i來(lái)表示CAR;typedef struct CAR carmax_stopping; /各汽車(chē)信息的存儲(chǔ)空間int top; /用來(lái)指示棧頂位置的靜態(tài)指針stack;typedef structCAR carmax_pavement; / 各汽車(chē)信息的存儲(chǔ)空間int front,rear;

17、 /用來(lái)指示隊(duì)頭和隊(duì)尾位置的靜態(tài)指針 queue;/*方法聲明*/void init_stack(stack&c); /初始化棧void init_queue(queue&c); /初始化便道int push_stack(stack&s,CAR&c);int push_queue(queue&q,CAR&c);void show_parking(stack&s,queue&c);void show_stopping(int i,stack&s);int car_leave(stack&s1,stack&s2

18、,queue&q,char*c); /車(chē)輛離開(kāi)void init_stack(stack&c) for(int i=0;i<max_stopping;i+)c.cari.license=NULL;c.cari.state='i' c.top=-1;void init_queue(queue&c) for(int i=0;i<max_pavement;i+)c.cari.license=NULL;c.cari.state='i'c.front=c.rear=-1;int push_stack(stack&s,CAR&am

19、p;c) if(s.top!=max_stopping) s.top+;s.cars.top.license=new charstrlen(c.license)+1;strcpy(s.cars.top.license,c.license);cout<<"車(chē)牌號(hào)為"<<c.license<<" 的車(chē)進(jìn)入停車(chē)位的"<<s.top+1<<”車(chē)位 上"<<endl;s.cars.top.state='s'return 1; elsereturn 0;int push

20、_queue(queue&q,CAR&c).if(q.rear!=max_pavement)q.rear+;q.carq.rear.license=new charstrlen(c.license)+1;strcpy(q.carq.rear.license,c.license);q.carq.rear.state='q'cout<<"車(chē)牌號(hào)為"<<c.license<<” 的車(chē)進(jìn)入便道"<<endl;return 1;return 0;void show_parking(stack&a

21、mp;s,queue&q).int i;if(s.top=-1)-cout<<"停車(chē)場(chǎng)上沒(méi)有車(chē)"<<endl;return ;for( i=0;i<=s.top;i+)cout<<s.cari.license<<"-停車(chē)位的"<<i+1<<"車(chē)位"<<endl;if(q.front=q.rear)cout<<"便道上沒(méi)有車(chē)"<<endl;return ;for(i=q.front+1;i<

22、=q.rear;i+)cout<<q.cari.license<<"-便道上的"<<i+1<<"位置"<<endl;return ;void show_stopping(int i,stack&s).if(i>max_stopping|i<1) cout<<"此停車(chē)場(chǎng)上沒(méi)有該車(chē)位"<<endl;return;if(s.cari-1.license=NULL)cout<<”該車(chē)位沒(méi)有汽車(chē)"<<endl

23、;elsecout<<i<<"車(chē)位上停著車(chē)牌號(hào)為"<<s.cari-1.license<<" 的車(chē)"<<endl;int car_leave(stack&s1,stack&s2,queue&q,char*c)int location;for(int i=0;i<=s1.top;i+) if(strcmp(s1.cari.license,c)=0)location=i; break;if(i>s1.top)cout<<"停車(chē)位上沒(méi)有該車(chē)&q

24、uot;<<endl;return 0; elsewhile(s1.top>location) s2.top+;s2.cars2.top.license=newcharstrlen(s1.cars1.top.license)+1;strcpy(s2.cars2.top.license,s1.cars1.top.license);s1.cars1.top.license=NULL;cout<<"車(chē)牌號(hào)為"<<s2.cars2.top.license<<”的車(chē)由停車(chē)位開(kāi)到了輔助棧上"<<endl;sl.

25、top-;cout<<"車(chē)牌號(hào)為"<<s1.carlocation.license<<" 的車(chē)開(kāi)走了 "<<endl;s1.carlocation.license=NULL;sl.top-;while(s2.top>=0)s1.top+;s1.cars1.top.license=newcharstrlen(s2.cars2.top.license)+1;strcpy(s1.cars1.top.license,s2.cars2.top.license);cout<<"車(chē)牌號(hào)為&qu

26、ot;<<s1.cars1.top.license<<"的車(chē)由輔助棧開(kāi)到了停車(chē)位的"<<s1.top+1<<"的車(chē)位上"<<endl;s2.cars2.top.license=NULL;s2.top-;if(q.front!=q.rear)q.front+;s1.top+;s1.cars1.top.license=newcharstrlen(q.carq.front.license)+1;strcpy(s1.cars1.top.license,q.carq.front.license);q.ca

27、rq.front.license=NULL;cout<<"便道上的"<<s1.cars1.top.license<<" 的停在了 "<<max_stopping<<"車(chē)位上"<<endl;return 1;word教育資料void menu()cout<<” 歡迎使用本程序 "<<endl;cout<<"1 車(chē)輛到達(dá)；"<<endl;cout<<” 2 車(chē)輛離開(kāi)；"

28、<<endl;cout<<” 3顯示某停車(chē)位上的汽車(chē)；"<<endl;cout<<" 4顯示該停車(chē)場(chǎng)的停車(chē)狀況；"<<endl;cout<<" 5退出程序；"<<endl;int main()int key;stack stopping,temp;queue pavement;init_stack(stopping);init_stack(temp);init_queue(pavement);domenu();cout<<"請(qǐng)輸入選擇&qu

29、ot;<<endl;cin>>key;while(key>5|key<1)cout<<"輸入有誤，請(qǐng)重新輸入："<<endl;cin>>key;switch(key)case 1:CAR c;word教育資料cout<<"請(qǐng)輸入該車(chē)車(chē)牌號(hào)："<<endl; c.license=new char10;cin>>c.license;c.state='i'if(stopping.top!=max_stopping-1) push_stac

30、k(stopping,c);elsepush_queue(pavement,c);break;case 2:char *s;"<<endl;cout<<"請(qǐng)輸入您要出站的汽車(chē)的車(chē)牌號(hào):s=new char10;cin>>s;car_leave(stopping,temp,pavement,s); break;case 3:int location;cout<<”請(qǐng)輸入車(chē)位："<<endl;cin>>location;show_stopping(location,stopping);break;case 4:show_parking(stopping,pavement);break;case 5:exit(0);while(key!=5);return 1;六、【運(yùn)行與測(cè)試】對(duì)于測(cè)試用例的設(shè)計(jì)注重所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邊界以及各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)共存 的可能性。例如：1、連續(xù)有7輛車(chē)到來(lái)，牌照號(hào)分別為JF001、JF002、JF003、JF004、JF005、 JF006、JF007,前5輛車(chē)應(yīng)該進(jìn)入停車(chē)位15車(chē)位，第6、7輛