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：2013.12.191 問題描述設(shè)停車場(chǎng)是一個(gè)可停放n輛汽車的狹長通道，且只有一個(gè)門可供出入。汽車在停車場(chǎng)內(nèi)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)內(nèi)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)內(nèi)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)必須按它停留的時(shí)

2、間長短交納費(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：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|aiElemSet,i=1,2,.,n, n0數(shù)據(jù)關(guān)系：R1=<ai-1,ai>|ai-1,aiD，i=2,.,n約定an端為棧頂，a1端為棧底?；静僮?/p>

3、： InitStack(&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)，既棧的長度。GetTop(S,&e)初始條件：棧S已存在且非空。操作結(jié)果：用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：

4、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|aiElemSet,i=1,2,.,n,n0數(shù)據(jù)關(guān)系：R1=<ai-1,ai>|ai-1,aiD,i=2,.,n約定其中a1端為隊(duì)列頭，an為隊(duì)列尾?；静僮鳎篒nitQueue(

5、&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)列的長度。GetHead(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

6、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。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()。一旦visit() 失敗，則操作失敗。ADT Queue 32模塊劃分本程序包括六個(gè)模塊：（1）主程序模塊void 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

7、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; /*定義一個(gè)全局變量用來存儲(chǔ)車庫最大容量*/ 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 time int hour; int min; Time; /*時(shí)間結(jié)點(diǎn)*/ typed

8、ef struct node char num10; Time reach; Time leave; Car; /*車輛信息結(jié)點(diǎn)*/ typedef struct NODE Car *stack100; int top; SqStack; /*停車站*/ typedef struct car Car *data; struct car *next; QNode; typedef struct Node QNode *head; QNode *rear; LinkQueue; /*通道*/ 42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

9、、（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("-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、段慶龍、梁偉明、丁磊。nn");printf("請(qǐng)輸入停車場(chǎng)的容量:");

10、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)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");while(1) ch=getch();switch(ch) case 49:arrive(&In,&Wait);break; /*車輛到達(dá)*

11、/ 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("謝謝使用！");exit(0); /*退出主程序*/ default:printf("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

12、CG工作室開發(fā)，作者:鄧春國、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）車輛離開模塊算法分析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

13、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&&room<=In->top) break; /*判斷停車場(chǎng)內(nèi)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范圍，就要重新輸入。*/while(In->top>room) /*車輛離

14、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-

15、>top=NULL;In->top-;while(Out->top>=1) In->top+;In->stackIn->top=Out->stackOut->top; Out->stackOut->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)

16、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->head!=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“*:*”):&q

17、uot;); scanf("%d:%d",&(t->reach.hour),&(t->reach.min); W->head->next=q->next;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

18、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(); leave函數(shù)流程圖如圖4.1所示：結(jié)束開始判斷停車場(chǎng)是否有車圖

19、4.1 leave函數(shù)流程圖否是是是車臨時(shí)停車場(chǎng)的車回到停車場(chǎng)便道的車先進(jìn)入停車場(chǎng)否判斷便道否有車否判斷前面是否有其他車且停車場(chǎng)未滿輸入離開車輛的信息車輛離開前面的車先進(jìn)入臨時(shí)停車場(chǎng)輸出停車場(chǎng)里沒有車定義必要的變量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6 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)

20、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)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#include<stdio.h>#include <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

21、zanlind int number; /汽車車號(hào) int ar_time; /汽車到達(dá)時(shí)間zanInode;typedef struct zanInode *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

22、=0;void push(stackhead &L,zanInode e) /把元素e壓入s棧 *L.top+=e; L.stacksize_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 duilie int number; /汽車車號(hào) int ar_time; /汽車到達(dá)時(shí)間 str

23、uct duilie *next;*queueptr;typedef struct queueptr front; /便道的隊(duì)列的對(duì)頭 queueptr rear; /便道的隊(duì)列的隊(duì)尾 int length;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;void enqueue(linkqueue

24、&q,int number,int ar_time) /把元素的插入隊(duì)列（屬性為number，ar_time） queueptr p; p=(queueptr)malloc(sizeof(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+;void popqueue(linkqueue &q,queueptr &w) /把元素的插入隊(duì)列（屬性為number，ar_time）

25、queueptr p; if(q.front=q.rear) cout<<"停車場(chǎng)的通道為空 ! !"<<endl; return; p=q.front->next; 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>

26、>number; cout<<"進(jìn)場(chǎng)的時(shí)刻:" cin>>time_a; if(st.stacksize_curren<2) zanInode e; e.number=number; 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; else enqueue(q,number,time_a); cout&

27、lt;<"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,stackhead &sl,linkqueue &q) /對(duì)離開的汽車的處理； /st堆棧為停車場(chǎng)，sl堆棧為倒車場(chǎng) int number,time_d,flag=1,money,arrivaltime; /q為便道隊(duì)列 cout<<"車牌為：" cin>>number; cout<<&quo

28、t;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) flag=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) pop(sl,e); push(st,e); if(st.sta

29、cksize_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<<endl; cout<<"="<<endl; cout<<"|進(jìn)車場(chǎng)時(shí)刻 | 出車場(chǎng)時(shí)刻 | 停留時(shí)間 | 應(yīng)付（元）|"<<endl; cout<<"="<<endl; cout<