數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)《停車場(chǎng)管理系統(tǒng)》

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：停車場(chǎng)管理姓名：韋邦權(quán)專業(yè)：2013 級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)號(hào)：13224624班級(jí)：13052316完成日期： 1 問題描述設(shè)停車場(chǎng)是一個(gè)可停放 n 輛汽車的狹長(zhǎng)通道，且只有一個(gè)門可供出入。汽車在 停車場(chǎng)按車輛到達(dá)時(shí)間的先后順序， 依次由北向南排列 （門在最南端， 最先到達(dá)的第 一輛車停放在車場(chǎng)的最北端） ，若車場(chǎng)已停滿 n 輛汽車，則后來的汽車只能在門外的 便道上等候，一旦有車開走， 則排在便道上的第一輛汽車即可開入； 當(dāng)停車場(chǎng)某輛車 要離開時(shí)， 在它之后進(jìn)入的車輛必須先退出車場(chǎng)為它讓路， 待該輛車開出大門外， 其 他車輛再按原順序進(jìn)入車場(chǎng)， 每輛停放在車場(chǎng)的車在它離開停車場(chǎng)時(shí)

2、必須按它停留的 時(shí)間長(zhǎng)短交納費(fèi)用。2 需求分析（1）根據(jù)車輛到達(dá)停車場(chǎng)到車輛離開停車場(chǎng)時(shí)所停留的時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)收費(fèi)。（ 2 ）當(dāng)有車輛從停車場(chǎng)離開時(shí)，等待的車輛按順序進(jìn)入停車場(chǎng)停放。實(shí)現(xiàn)停車 場(chǎng)的調(diào)度功能。（3）用順序棧來表示停車場(chǎng)，鏈隊(duì)表示停車場(chǎng)外的便道。（4）顯示停車場(chǎng)信息和便道信息。（5）程序執(zhí)行的命令為：（1車輛進(jìn)入停車場(chǎng)（!車輛離開停車場(chǎng) ©顯示停車場(chǎng) 的信息。3 概要設(shè)計(jì)31 抽象數(shù)據(jù)類型定義（ 1）棧的抽象數(shù)據(jù)類型定義AST Stack數(shù)據(jù)對(duì)象：D=ai|ai ElemSet,i=1,2,n, n> 0數(shù)據(jù)關(guān)系：R1=<ai-1,ai>|ai-1,ai

3、D, i=2,n約定 an 端為棧頂， a1 端為棧底 ?；静僮鳎篒nitStack（&S）操作結(jié)果：構(gòu)造一個(gè)空棧 S。DestroyStack（&S）初始條件：棧 S 已存在。操作結(jié)果：棧 S 被銷毀。ClearStack(&S)初始條件：棧 S 已存在。 操作結(jié)果：將棧 S 清為空棧。StackEmpty(S)初始條件：棧 S 已存在。操作結(jié)果：若棧S為空棧，則返回TRUE，否則FALSE。StackLength(s)初始條件 :棧 S 已存在。操作結(jié)果：返回 S 的元素個(gè)數(shù)，既棧的長(zhǎng)度。GetTop(S,&e)初始條件：棧 S 已存在且非空。操作結(jié)果：用

4、 e 返回 S 的棧頂元素。Push(&S,e)初始條件：棧 S 已存在。 操作結(jié)果：插入元素 e 為新的棧頂元素。Pop(&S,&e)初始條件：棧 S 已存在且非空。操作結(jié)果：刪除S的棧頂元素，并用e返回其值。StackTraverse(S,visit() 初始條件：棧 S 已存在且非空。操作結(jié)果：從棧底到棧頂依次對(duì)S的每個(gè)數(shù)據(jù)元素調(diào)用函數(shù)visit()。一旦visit() 失敗，則操作失效。ADT Stack (2)隊(duì)列的抽象數(shù)據(jù)類型定義 ADT Queue數(shù)據(jù)對(duì)象：D=ai|ai ElemSet,i=1,2，,n,n> 0數(shù)據(jù)關(guān)系：R1=<ai-1,a

5、i>|ai-1,ai D,i=2,n約定其中 a1 端為隊(duì)列頭， an 為隊(duì)列尾。基本操作：InitQueue(&Q) 操作結(jié)果：構(gòu)造一個(gè)空隊(duì)列 Q 。 DestroyQueue(&Q) 初始條件：隊(duì)列 Q 已存在。 操作結(jié)果：隊(duì)列 Q 被銷毀，不再存在。ClearQueue(&Q) 初始條件：隊(duì)列 Q 已存在。 操作結(jié)果：將 Q 清為空隊(duì)列。QueueEmpty(Q) 初始條件：隊(duì)列 Q 已存在。操作結(jié)果：若Q為空隊(duì)列，則返回TRUE，否則FALSE。QueueLength(Q)初始條件：隊(duì)列 Q 已存在。操作結(jié)果：返回 Q 的元素個(gè)數(shù)，即隊(duì)列的長(zhǎng)度。GetHe

6、ad(Q,&e)初始條件： Q 為非空隊(duì)列。 操作結(jié)果：用 e 返回的隊(duì)頭元素。EnQueue(&Q,e) 初始條件：隊(duì)列 Q 已存在。 操作結(jié)果：插入元素 e 為 Q 的新的隊(duì)尾元素。DeQueue(&Q,&e) 初始條件： Q 為非空隊(duì)列。 操作結(jié)果：刪除 Q 的隊(duì)頭元素，并用 e 返回其值。 QueueTraverse(Q,visit() 初始條件： Q 已存在且非空。一旦操作結(jié)果：從隊(duì)頭到隊(duì)尾，依次對(duì) Q 的每個(gè)數(shù)據(jù)元素調(diào)用函數(shù) visit() visit() 失敗，則操作失敗。ADT Queue3 2 模塊劃分本程序包括六個(gè)模塊： (1)主程序模塊vo

7、id main（）初始化停車站； 初始化讓路的臨時(shí)棧； 初始化通道； 輸出主菜單：車輛到達(dá)、車輛離開與計(jì)費(fèi)、查看停車場(chǎng)信息；（ 2 ）入場(chǎng)模塊int arrive（SqStack *In,LinkQueue *W）車輛進(jìn)入停車場(chǎng)； 計(jì)算停車費(fèi)用 （ 3 ）出場(chǎng)模塊void leave（SqStack *In,SqStack *Out,LinkQueue *W）車輛離開停車場(chǎng)；（ 4 ）輸出模塊void info（SqStack S,LinkQueue W）輸出停車場(chǎng)信息；（5）棧模塊實(shí)現(xiàn)棧的抽象數(shù)據(jù)類型（6）隊(duì)列模塊實(shí)現(xiàn)隊(duì)列的抽象數(shù)據(jù)類型4 詳細(xì)設(shè)計(jì)41 數(shù)據(jù)類型的定義int MAX; /*

8、定義一個(gè)全局變量用來存儲(chǔ)車庫(kù)最大容量 */float price;/* 定義一個(gè)全局變量用來存儲(chǔ)每車每小時(shí)的費(fèi)用 */ typedef struct timeint hour;int min;Time; /* 時(shí)間結(jié)點(diǎn) */typedef struct nodechar num10;Time reach;Time leave;Car; /* 車輛信息結(jié)點(diǎn) */typedef struct NODECar *stack100;int top;SqStack; /* 停車站 */typedef struct carCar *data;struct car *next;QNode;typedef s

9、truct NodeQNode *head;QNode *rear;LinkQueue; /* 通道 */4 2 主要模塊的算法描述本程序主要分為四部分： (1)主函數(shù)及程序框架、 (2)車輛到達(dá)模塊、(3)車 輛離開模塊、(4 )顯示車輛信息模塊，(1)主函數(shù)void main()SqStack In,Out; LinkQueue Wait;int ch;InitStack(&In); /* 初始化停車站 */InitStack(&Out); /* 初始化讓路的臨時(shí)棧 */InitQueue(&Wait); /* 初始化通道 */while(1)printf(&quo

10、t; 歡迎使用停車場(chǎng)管理系統(tǒng)n");printf("t 本系統(tǒng)由 5011 工作室開發(fā)，作者 :鄧春國(guó)、段慶龍、梁偉明、 丁磊。 nn");printf(" 請(qǐng)輸入停車場(chǎng)的容量 :");scanf("%d",&MAX);printf(" 請(qǐng)輸入停車場(chǎng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) (元/ 小時(shí)):");scanf("%f",&price);printf("您輸入的停車場(chǎng)容量為d位，費(fèi)用為2.1f元/小時(shí)。 n",MAX,price);printf("n (1)

11、車輛到達(dá)n車輛離開n (3)停車場(chǎng)信息n (4)退出系統(tǒng) n 請(qǐng)選擇 n");while(1)ch=getch();switch(ch)case 49:arrive(&In,&Wait);break; /* 車輛到達(dá) */case 50:leave(&In,&Out,&Wait);break; /* 車輛離開 */ case 51:info(In,Wait);break; /* 輸出車站信息 */ case 52:printf(" 使用！ ");exit(0); /* 退出主程序 */ default:printf(&quo

12、t;n 按鍵無效，請(qǐng)重新按鍵選擇！ ");/*49 -52分別表示“ 1”-“4”這四個(gè)按鍵的鍵值 */ system("CLS");printf(" 歡迎使用停車場(chǎng)管理系統(tǒng)n");printf("t本系統(tǒng)由CG工作室開發(fā)，作者:鄧春國(guó)、段慶龍、梁偉明、 丁磊。 nnn");printf("您輸入的停車場(chǎng)容量為d位，費(fèi)用為2.1f元/小時(shí)。n",MAX,price);printf("n (1)車輛到達(dá)n (2)車輛離開n (3)停車場(chǎng)信息n (4)退出 系統(tǒng)n請(qǐng)選擇n");(2)車輛離

13、開模塊I算法分析void leave(SqStack *In,SqStack *Out,LinkQueue *W) /*車輛離開*/int room;Car *p,*t;QNode *q;/* 開始定義一個(gè)整型變量 room ，用來記錄要離開的車輛在停車場(chǎng)的位置，定 義車輛結(jié)點(diǎn)指針 p 和 t 和隊(duì)列結(jié)點(diǎn)指針 q 。*/if(In->top>0) /* 有車 */while(1)printf("n 請(qǐng)輸入車在停車場(chǎng)的位置 (1-%d) ： ",In->top); scanf("%d",&room);if(room>=1&a

14、mp;&room<=In->top) break;/* 判斷停車場(chǎng)是否有車，如果有車，就輸入要離開的車輛在停車場(chǎng)的位置，否 則就提示停車場(chǎng)沒車。這里用了 while 循環(huán)語句，如果輸入的車輛位置超出圍，就 要重新輸入。 */while(In->top>room) /* 車輛離開 */Out->top+;Out->stackOut->top=In->stackIn->top; In->stackIn->top=NULL;In->top-;/* 如果棧頂位置 In->top 大于要離開的車位置 room (即要離

15、開的車不在停 車場(chǎng)的門口)的話，在要離開的車輛前面的車就要先離開，開到臨時(shí)停車場(chǎng)，即臨時(shí) 棧中，因此 Out 所表示的臨時(shí)棧的棧頂 top 加 1 ，用來表示臨時(shí)停車場(chǎng)增加 1 輛 車；接著把該車的信息拷貝到棧 Out 中，然后刪除棧 In 的棧頂(即這輛車開走) 。 */p=In->stackIn->top;In->stackIn->top=NULL;In->top-; while(Out->top>=1)In->top+;In->stackIn->top=Out->stackOut->top; Out->stac

16、kOut->top=NULL; Out->top-;/* 直到要離開的車輛前面的車都開到臨時(shí)停車場(chǎng)之后， 該車才離開，離開之后， 該車的信息結(jié)點(diǎn) In->stackIn->top 置空，然后棧頂 In->top 減 1 。之后就判 斷臨時(shí)停車場(chǎng)是否有車，有車就一輛一輛的開回停車場(chǎng)里面，因此停車場(chǎng)的棧頂 In->top 加 1，然后就把臨時(shí)停車場(chǎng)的車結(jié)點(diǎn)的信息拷貝到停車場(chǎng)的車結(jié)點(diǎn)上，接 著刪除臨時(shí)停車場(chǎng)車的結(jié)點(diǎn) (即Out->stackOut->top=NULL;Out->top-;)。 */PRINT(p,room); if(W->h

17、ead!=W->rear)&&In->top<MAX) q=W->head->next;t=q->data;In->top+;printf("n便道的s號(hào)車進(jìn)入車場(chǎng)第d號(hào)停車位。",t->num,In->top);printf("n 請(qǐng)輸入現(xiàn)在的時(shí)間 (格式“ *:* ” ):"); scanf("%d:%d",&(t->reach.hour),&(t->reach.min); W->head->next=q->next

18、;if(q=W->rear) W->rear=W->head;In->stackIn->top=t;free(q);/* 判斷 (W->head!=W->rear)&&In->top<MAX(即通道上是否有車及停車場(chǎng)是否已滿)，如果便道有車且停車場(chǎng)未滿，通道的車便可進(jìn)入停車場(chǎng)，此時(shí) 指針q指向便道的頭，即隊(duì)頭，然后停車場(chǎng)的棧頂In->top加1以便增加新的車輛，接著輸入隊(duì)頭的車輛信息， 即要進(jìn)去停車場(chǎng)的車的信息， 然后便道隊(duì)列的頭結(jié)點(diǎn) 指向q (即剛進(jìn)入停車場(chǎng)的車的結(jié)點(diǎn))的后繼結(jié)點(diǎn)，即原隊(duì)列中第二輛車的結(jié)點(diǎn)，接 著判斷

19、剛離開的車是否是最后一輛車，如果是，就把隊(duì)列置空，即隊(duì)頭等于隊(duì)尾；之后就把結(jié)點(diǎn)t （即要進(jìn)入停車場(chǎng)的車）的信息拷貝到停車場(chǎng)棧頂?shù)能囍?，最后釋放p的空間，即原隊(duì)頭結(jié)點(diǎn)。*/else printf（"n停車場(chǎng)里沒有車n"）; /*沒車*/printf（"請(qǐng)按任意鍵返回"）;getch（）;圖4.1 leave函數(shù)流程圖5測(cè)試分析測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果如下：輸入2輛車的信息，如圖5.2所示:再輸入2輛車的信息，如圖最后選擇車輛離開，輸入第2輛車離開，如圖日收扌居22進(jìn)車場(chǎng)時(shí)刻：出車場(chǎng)時(shí)刻：停留時(shí)間所在的停車位為：2選揮 i<fl,D,E>請(qǐng)選擇：<A

20、,D,E）-停車場(chǎng)爸理程序-車牌號(hào)：2iS'SS'SSSSSS應(yīng)付（元）汽車進(jìn)車場(chǎng) D汽車岀車場(chǎng) *E退岀程序*'C:User5 Adm n i 11 rat?r. PC -20141024YL PI' Des let g pDeb dgCp|t 1.ex e6課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)使我充分的理解了用棧和隊(duì)列實(shí)現(xiàn)模擬停車場(chǎng)的基本原理，知道了棧的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和隊(duì)列的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)的定義和算法描述，同時(shí)也學(xué)會(huì)了編寫停車場(chǎng)問題的程序。雖然此次的程序不是很完備，沒有加入一些更完善的功能，但是 總體還是一個(gè)比較能體現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)能力的程序了，當(dāng)然只是相對(duì)于我這個(gè)初學(xué)

21、者來說。在剛開始編程的時(shí)候，我感到有點(diǎn)無從下手，但經(jīng)過對(duì)題目的詳細(xì)分析和思 考之后，我就知道具體應(yīng)該做什么，怎么做了。經(jīng)過幾天和同學(xué)的一起研究，我完成 這個(gè)程序，我學(xué)到了很多東西，這是在課堂上無法做到的。源程序#in clude<stdio.h>#in elude <stdlib.h>#include<iostream.h> #include<string.h>#include<math.h>#define size 1 / 停車場(chǎng)位置數(shù)/ 模擬停車場(chǎng)的堆棧的性質(zhì)；typedef struct zanlindint number; /

22、 汽車車號(hào)int ar_time; / 汽車到達(dá)時(shí)間zanInode;typedef structzanInode *base; / 停車場(chǎng)的堆棧底zanInode *top; / 停車場(chǎng)的堆棧頂int stacksize_curren;stackhead;/ 堆棧的基本操作；void initstack(stackhead &L)/ 構(gòu)造一個(gè)空棧L.base=(zanInode*)malloc(size*sizeof(zanlind); if(!L.base) exit(0);L.top=L.base;L.stacksize_curren=0;*L.top+=e;L.stacksiz

23、e_curren+;void pop(stackhead &L,zanInode &e) / 把元素 e 彈出 s 棧if(L.top=L.base)cout<<" 停車場(chǎng)為空 !"return;e=*-L.top;L.stacksize_curren-;/ 模擬便道的隊(duì)列的性質(zhì)；typedef struct duilieint number; / 汽車車號(hào)int ar_time; / 汽車到達(dá)時(shí)間struct duilie *next;*queueptr;typedef structqueueptr rear; / 便道的隊(duì)列的隊(duì)尾int le

24、ngth;linkqueue;/ 隊(duì)列的基本操作；void initqueue(linkqueue &q) / 構(gòu)造一個(gè)空隊(duì)列 q.front=q.rear=(queueptr)malloc(sizeof(duilie); if(!q.front|!q.rear)exit(0);q.front->next=NULL;q.length=0;把元素的插入隊(duì)列（屬性為number ，void enqueue(linkqueue &q,int number,int ar_time) / ar_time )queueptr p; p=(queueptr)malloc(sizeof(

25、duilie);if(!p) exit(0);p->number=number;p->ar_time=ar_time;p->next=NULL;q.rear->next=p;q.rear=p;q.length+;numbervoid popqueue(linkqueue &q,queueptr &w) / 把元素的插入隊(duì)列(屬性為 ar_time )queueptr p;if(q.front=q.rear)cout<<" 停車場(chǎng)的通道為空 ! !"<<endl;return;p=q.front->next

26、;w=p;q.front->next=p->next;q.length-;if(q.rear=p) q.front=q.rear;void jinru(stackhead &st,linkqueue &q) / 對(duì)進(jìn)入停車場(chǎng)的汽車的處理；int number,time_a;cout<<" 車牌為： "cin>>number;cout<<" 進(jìn)場(chǎng)的時(shí)刻 :"cin>>time_a;if(st.stacksize_curren<2)zanInode e;e.number=num

27、ber;e.ar_time=time_a;push(st,e);cout<< " 該車已進(jìn)入停車場(chǎng)在 : "<<st.stacksize_curren<<" 號(hào)車道 "<<endl<<endl;elseenqueue(q,number,time_a);cout<<" 停車場(chǎng)已滿，該車先停在便道的第 "<<q.length<<" 個(gè)位置上 "<<endl;void likai(stackhead &st

28、,stackhead &sl,linkqueue &q) /對(duì)離開的汽車的處理；int number,time_d,flag=1,money,arrivaltime; /q 為便道隊(duì)列 cout<<" 車牌為： "cin>>number;cout<<" 出場(chǎng)的時(shí)刻： "cin>>time_d;zanInode e,q_to_s;queueptr w;while(flag) / 找到要開出的車，并彈出停車場(chǎng)棧pop(st,e);push(sl,e);if(e.number=number)fla

29、g=0;money=(time_d-e.ar_time)*2;arrivaltime=e.ar_time;pop(sl,e); / 把臨時(shí)堆棧的第一輛車(要離開的)去掉； while(sl.stacksize_curren) / 把倒車場(chǎng)的車倒回停車場(chǎng)push(st,e);if(st.stacksize_curren<2&&q.length!=0) / 停車場(chǎng)有空位，便道上的車開進(jìn)入停車場(chǎng)popqueue(q,w);q_to_s.ar_time=time_d;q_to_s.number=w->number;push(st,q_to_s);cout<<" 車 牌 為 "<<q_to_s.number<<" 的 車 已 從 通 道 進(jìn) 入 停 車 場(chǎng) , 所 在 的 停 車 位為 :"<<st.stacksize_curren<<endl<<endl;cout<<"n 收 據(jù) "<<endl;cout<<" = 車牌號(hào) : "<<number<<e