停車場(chǎng)管理系統(tǒng)C語(yǔ)言.實(shí)現(xiàn)

可編輯版/一．問(wèn)題描述1.實(shí)驗(yàn)題目：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)大門(mén)可供汽車進(jìn)出。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〔大門(mén)在最南端,最先到達(dá)的第一輛車停放在車場(chǎng)的最北端。若停車場(chǎng)內(nèi)已經(jīng)停滿n輛車,那么后來(lái)的車只能在門(mén)外的便道上等候。一旦有車開(kāi)走,則排在便道上的第一輛車即可開(kāi)入。當(dāng)停車場(chǎng)內(nèi)某輛車要離開(kāi)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(kāi)出大門(mén)外,其他車輛再按原次序進(jìn)入車場(chǎng)。每輛停放在車場(chǎng)的車在它離開(kāi)停車場(chǎng)時(shí)必須按它停留的時(shí)間長(zhǎng)短繳納費(fèi)用。試為停車場(chǎng)編制按上述要求進(jìn)行管理的模擬程序。要求：根據(jù)各結(jié)點(diǎn)的信息,調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)或者語(yǔ)句,將結(jié)點(diǎn)入棧入隊(duì),出?；蛘叱鲫?duì)。需求分析1.程序所能達(dá)到的基本可能：程序以棧模擬停車場(chǎng),以隊(duì)列模擬車場(chǎng)外的便道,按照從終端讀入數(shù)據(jù)的序列進(jìn)行模擬管理。棧以順序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),隊(duì)列以鏈表結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)另設(shè)一個(gè)棧,臨時(shí)停放為給要離去的汽車讓路而從停車場(chǎng)退出來(lái)的汽車。輸入數(shù)據(jù)按到達(dá)或離去的時(shí)刻有序。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)項(xiàng)為汽車的"到達(dá)"〔‘A’表示信息,汽車標(biāo)識(shí)〔牌照號(hào)以及到達(dá)時(shí)刻時(shí),應(yīng)輸出汽車在停車場(chǎng)內(nèi)或者便道上的停車位置；當(dāng)輸入數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)項(xiàng)為汽車的"離去"〔‘D’表示信息,汽車標(biāo)識(shí)〔牌照號(hào)以及離去時(shí)刻時(shí),應(yīng)輸出汽車在停車場(chǎng)停留的時(shí)間和應(yīng)繳納的費(fèi)用〔便道上停留的時(shí)間不收費(fèi)；當(dāng)輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)為〔‘P’,0,0時(shí),應(yīng)輸出停車場(chǎng)的車數(shù)；當(dāng)輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)為〔‘W’,0,0時(shí),應(yīng)輸出候車場(chǎng)車數(shù)；當(dāng)輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)為〔‘E’,0,0,退出程序；若輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)不是以上所述,就輸出"ERROR!"。2.輸入輸出形式及輸入值范圍：程序運(yùn)行后進(jìn)入循環(huán),顯示提示信息："Pleaseinputthestate,numberandtimeofthecar:",提示用戶輸入車輛信息〔"到達(dá)"或者"離開(kāi)",車牌編號(hào),到達(dá)或者離開(kāi)的時(shí)間。若車輛信息為"到達(dá)",車輛信息開(kāi)始進(jìn)?！材M停車場(chǎng),當(dāng)棧滿,會(huì)顯示棧滿信息："Theparkingplaceisfull!",同時(shí)車輛進(jìn)隊(duì)列〔模擬停車場(chǎng)旁便道,并顯示該進(jìn)入便道車輛的車牌編號(hào),讓用戶知道該車的具體位置；若車輛信息為"離開(kāi)",會(huì)顯示該車進(jìn)入停車場(chǎng)的時(shí)間以及相應(yīng)的停車費(fèi)用,若該車較部分車早進(jìn)停車場(chǎng),這部分車需先退出停車場(chǎng),暫時(shí)進(jìn)入一個(gè)新棧為其讓道,會(huì)顯示進(jìn)入新棧的車輛的車牌編號(hào)及其入停車場(chǎng)的時(shí)間,當(dāng)待離開(kāi)車離開(kāi)停車場(chǎng)后,這部分車會(huì)重新進(jìn)入停車場(chǎng),同時(shí)便道上的第一輛車進(jìn)入停車場(chǎng)；若輸入〔‘P’,0,0,會(huì)顯示停車場(chǎng)的車數(shù)；若輸入〔‘W’,0,0,會(huì)顯示便道上的車數(shù)；若輸入〔‘E’,0,0,程序會(huì)跳出循環(huán),同時(shí)程序結(jié)束；若輸入為其他字母,程序會(huì)顯示"ERROR！"報(bào)錯(cuò)。若便道上沒(méi)有車輛?？?會(huì)顯示便道為空的信息：用戶每輸入一組數(shù)據(jù),程序就會(huì)根據(jù)相應(yīng)輸入給出輸出。輸入值第一個(gè)必須為字母,后兩個(gè)為數(shù)字。3.測(cè)試數(shù)據(jù)要求：用戶輸入字母時(shí),輸入大寫(xiě)或小寫(xiě),都可以被該程序識(shí)別,正常運(yùn)行。但要求用戶輸入數(shù)據(jù)時(shí),三個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)之間必須用逗號(hào)相分隔開(kāi)。三．概要設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)上述功能,該程序以棧模擬停車場(chǎng)以及臨時(shí)停放為給要離去的汽車讓路而從停車場(chǎng)退出來(lái)的汽車的場(chǎng)地,以隊(duì)列模擬車場(chǎng)外的便道,因此需要棧和隊(duì)列這兩個(gè)抽象數(shù)據(jù)類型。棧抽象數(shù)據(jù)類型定義：ADTSqStack{數(shù)據(jù)對(duì)象：D={,i=1,2,3,n,n}數(shù)據(jù)關(guān)系：R={<>|D,structcar};基本操作：Judge_Output<s,q,r>；//根據(jù)r中車輛信息控制車輛是入棧s還是入隊(duì)q以及相關(guān)操作A_cars<s,q,a>；//將到達(dá)車輛a的信息入棧s或者入隊(duì)qD_cars<s,q,d>；//將待離開(kāi)車輛d出棧s,并將q中相應(yīng)車輛入棧并進(jìn)行相關(guān)的操作}ADTSqStack2.隊(duì)列抽象數(shù)據(jù)類型定義：ADTLinkQueue{數(shù)據(jù)對(duì)象：D={Qnode*,Qnode*,,i=1,2,3,n,n};數(shù)據(jù)關(guān)系：R=；基本操作：Judge_Output<s,q,r>；//根據(jù)r中車輛信息控制車輛是入棧s還是入隊(duì)q以及相關(guān)操作A_cars<s,q,a>；//將到達(dá)車輛a的信息入棧s或者入隊(duì)qD_cars<s,q,d>；//將待離開(kāi)車輛d出棧s,并將q中相應(yīng)車輛入棧并進(jìn)行相關(guān)的操作}ADTLinkQueue3.主要算法流程圖：=1\*ROMANI．Judge_Output算法流程圖：=2\*ROMANII．A_cars算法流程圖：=3\*ROMANIII．D_cars算法流程圖：4.本程序保護(hù)模塊：主函數(shù)模塊棧單元模塊：實(shí)現(xiàn)棧的抽象數(shù)據(jù)類型隊(duì)列單元模塊：實(shí)現(xiàn)隊(duì)列的抽象數(shù)據(jù)類型調(diào)用關(guān)系：四．詳細(xì)設(shè)計(jì)1.相關(guān)頭文件庫(kù)的調(diào)用說(shuō)明：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#defineMAXSIZE14#definen2#definefee102.元素類型、結(jié)點(diǎn)類型和結(jié)點(diǎn)指針類型：structcar{charbb;intnum;inttime;};structrangweicar{intnum;inttime;};typedefstructstackk{structrangweicarH[MAXSIZE];inttopp;}SqStackk;#defineQNODEstructQnodeQNODE{intdata;QNODE*next;};3.棧類型和隊(duì)列類型：typedefstructstack {structcarG[n]; inttop; }SqStack;typedefstructlinkqueue {QNODE*front,*rear;intgeshu;}LinkQueue;//部分基本操作的偽碼實(shí)現(xiàn)voidJudge_Output<SqStack*s,LinkQueue*q,structcar*r>{if<<*r>.bb=='E'||<*r>.bb=='e'>printf<"STOP!\n">;elseif<<*r>.bb=='P'||<*r>.bb=='p'>printf<"Thenumberofparkingcarsis%d\n",<s->top>+1>;elseif<<*r>.bb=='W'||<*r>.bb=='w'>printf<"Thenumberofwaitingcarsis%d\n",q->geshu>;elseif<<*r>.bb=='A'||<*r>.bb=='a'>A_cars<s,q,*r>;elseif<<*r>.bb=='D'||<*r>.bb=='d'>D_cars<s,q,*r>;elseprintf<"ERROR!\n">;}A_cars<SqStack*s,LinkQueue*q,structcara>{QNODE*t;if<s->top!=n-1>{<s->top>++;<s->G[s->top]>.bb=a.bb;<s->G[s->top]>.num=a.num;<s->G[s->top]>.time=a.time;}else{printf<"Theparkingplaceisfull!\n">;t=<QNODE*>malloc<sizeof<QNODE>>;t->data=a.num;t->next=NULL;q->rear->next=t;q->rear=t;printf<"thenumberofthecarintheaccessroadis:%d\n",q->rear->data>;q->geshu++;}}intD_cars<SqStack*s,LinkQueue*q,structcard>{inti,j,l;floatx,y;QNODE*p;SqStackk*k;if<d.num==<s->G[s->top]>.num>{x=d.time-<s->G[s->top]>.time;y=fee*x;printf<"Thetimeis%.2fhours,thefeeis%.2fyuan\n",x,y>;if<q->geshu==0>{printf<"Thequeueisempty!\n">;return0;}else{p=q->front->next;q->front->next=p->next;<s->G[s->top]>.num=p->data;<s->G[s->top]>.time=d.time;free<p>;q->geshu--;if<q->front->next==NULL>q->rear=q->front;return1;}}else{for<i=0;i<<s->top>;i++>{if<<s->G[i]>.num!=d.num>continue; elsebreak;}if<i>=<s->top>>{printf<"ERROR!!\n">;return-1;}x=d.time-<s->G[i]>.time;y=fee*x;printf<"Thetimeis%.2fhours,thefeeis%.2fyuan\n",x,y>;k=<SqStackk*>malloc<sizeof<SqStackk>>;k->topp=-1;for<j=<s->top>;j>i;j-->{k->topp++;<k->H[k->topp]>.num=<s->G[j]>.num;<k->H[k->topp]>.time=<s->G[j]>.time;s->top--;}for<l=0;l<=<k->topp>;l++>{printf<"theinformation<numberandtime>inthenewstackis:\n">;printf<"%d,%d\n",<k->H[l]>.num,<k->H[l]>.time>;}s->top--;while<k->topp>=0>{s->top++;<s->G[s->top]>.bb='A';<s->G[s->top]>.num=<k->H[k->topp]>.num;<s->G[s->top]>.time=<k->H[k->topp]>.time;k->topp--;}if<q->geshu==0>{printf<"Theaccessroadisempty!\n">;return2;}else{s->top++;p=q->front->next;q->front->next=p->next;<s->G[s->top]>.num=p->data;<s->G[s->top]>.time=d.time;free<p>;q->geshu--;if<q->front->next==NULL>q->rear=q->front;return3;}}}4.主函數(shù)的偽碼：main<>{SqStack*s;LinkQueue*q;QNODE*p;structcaraa[MAXSIZE];inti;s=<SqStack*>malloc<sizeof<SqStack>>;s->top=-1;q=<LinkQueue*>malloc<sizeof<LinkQueue>>;p=<QNODE*>malloc<sizeof<QNODE>>;p->next=NULL;q->front=q->rear=p;q->geshu=0;printf<"******************************************************************************\n">;printf<"**************************************************\n">;printf<"*************************停車場(chǎng)管理系統(tǒng)*************************\n">;printf<"**************************************************\n">;printf<"******************************************************************************\n">;for<i=0;i<MAXSIZE;i++>{printf<"Pleaseinputthestate,numberandtimeofthecar:\n">;scanf<"%c,%d,%d",&<aa[i].bb>,&<aa[i].num>,&<aa[i].time>>;getchar<>; Judge_Output<s,q,&aa[i]>;if<aa[i].bb=='E'||aa[i].bb=='e'>break;}}5.函數(shù)調(diào)用關(guān)系：五．測(cè)試分析：出現(xiàn)問(wèn)題及解決辦法：該程序是四個(gè)程序調(diào)試中最順利的一個(gè),只在一個(gè)地方上出了問(wèn)題,就是輸入字符時(shí)由于回車鍵也是字符,回車鍵總會(huì)被讀入,導(dǎo)致經(jīng)常輸出"ERROR！"。后來(lái)找到原因后在scanf函數(shù)后緊接著加了一個(gè)getchar〔；語(yǔ)句后就恢復(fù)了正常。2.方法優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：用棧和隊(duì)列來(lái)模擬停車場(chǎng)讓整個(gè)問(wèn)題顯得簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)；缺點(diǎn)：棧和隊(duì)列這兩個(gè)數(shù)學(xué)模型用在停車場(chǎng)管理上還是有失妥當(dāng)?shù)?現(xiàn)實(shí)中停車場(chǎng)出口入口不可能為同一處,不可能當(dāng)一輛車要離開(kāi),在它后面進(jìn)來(lái)的車必須為它讓路,因此無(wú)法用棧的"后進(jìn)先出"原則來(lái)模擬；而且沒(méi)有考慮便道上的車在等待過(guò)程中可以中途開(kāi)走等情況,而這些都無(wú)法用隊(duì)列的"先進(jìn)先出"原則來(lái)模擬。3.主要算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度分析：〔1由于算法Judge_Output函數(shù)根據(jù)判斷條件,每次只選擇一個(gè)程序段執(zhí)行,所以其時(shí)間復(fù)雜度是O<1>；〔2由于算法A_cars函數(shù)根據(jù)判斷條件,將數(shù)據(jù)入?；蛉腙?duì)列,所以其時(shí)間復(fù)雜度也是O<1>；〔3由于算法D_cars函數(shù)在出棧數(shù)據(jù)不在最頂端時(shí)需將n個(gè)數(shù)據(jù)先出該棧,再入新棧,再回舊棧的操作,故其時(shí)間復(fù)雜度是O<n>；〔4所有算法的空間復(fù)雜度都是O<1>。使用說(shuō)明程序運(yùn)行后用戶根據(jù)提示一次輸入車輛的狀態(tài)信息,車牌編號(hào),時(shí)間,程序會(huì)根據(jù)車輛的狀態(tài)信息調(diào)用相應(yīng)的函數(shù),并輸出用戶想得到的信息。調(diào)試結(jié)果輸入數(shù)據(jù)：〔‘A’,1,5,〔‘A’,2,10,〔‘D’,1,15,〔‘A’,3,20,〔‘A’,4,25,〔‘A’,5,30,〔‘D’,2,35,〔‘D’,4,40,〔‘P’,0,0,〔‘W’,0,0,〔‘F’,0,0,〔‘E’,0,0。輸出數(shù)據(jù)：1號(hào)車停放時(shí)間為10小時(shí),收費(fèi)100元；2號(hào)車停放時(shí)間為25小時(shí),收費(fèi)250元；4號(hào)車停放5小時(shí),收費(fèi)50元；此時(shí)停車場(chǎng)有兩輛車,便道上無(wú)車。若停車場(chǎng)已滿,則會(huì)顯示停車場(chǎng)已滿的信息；若便道上無(wú)車等待停車,會(huì)顯示便道上無(wú)車的信息；若中途有車離開(kāi),需其后的車讓道,會(huì)顯示進(jìn)入臨時(shí)停車場(chǎng)的車輛的信息；若輸入〔‘F’,0,0,輸出"ERROR！"；若輸入〔‘E’,0,0,程序結(jié)束。運(yùn)行結(jié)果截屏：附錄源程序文件清單：#include<stdio.h>/*調(diào)用的頭文件庫(kù)聲明*/#include<stdlib.h>#defineMAXSIZE14#definen2#definefee10structcar/*用該結(jié)構(gòu)體來(lái)存放車的狀態(tài),編號(hào)和時(shí)間信息*/{charbb;intnum;inttime;};typedefstructstack/*用該棧來(lái)模擬停車場(chǎng)*/ {structcarG[n]; inttop; }SqStack;structrangweicar/*用該結(jié)構(gòu)體來(lái)存放臨時(shí)讓出的車輛的編號(hào)以及時(shí)間信息*/{intnum;inttime;};typedefstructstack/*用該棧來(lái)模擬臨時(shí)讓出的車輛的?？繄?chǎng)地*/{structrangweicarH[MAXSIZE];inttopp;}SqStackk;#defineQNODEstructQnodeQNODE{intdata;/*鏈隊(duì)結(jié)點(diǎn)的類型*/ QNODE*next;};typedefstructlinkqueue/*用該鏈隊(duì)來(lái)模擬便道*/ {QNODE*front,*rear;intgeshu;}LinkQueue;voidJudge_Output<SqStack*s,LinkQueue*q,structcar*r>/*該算法通過(guò)傳遞來(lái)的車輛信息調(diào){用相關(guān)函數(shù)實(shí)現(xiàn)操作*/if<<*r>.bb=='E'||<*r>.bb=='e'>/*若車輛狀態(tài)為‘E’,終止程序*/printf<"STOP!\n">;elseif<<*r>.bb=='P'||<*r>.bb=='p'>/*若車輛狀態(tài)為‘P’,輸出停車場(chǎng)車輛數(shù)*/printf<"Thenumberofparkingcarsis%d\n",<s->top>+1>;elseif<<*r>.bb=='W'||<*r>.bb=='w'>/*若車輛狀態(tài)為‘W’,輸出便道車輛數(shù)*/printf<"Thenumberofwaitingcarsis%d\n",q->geshu>;elseif<<*r>.bb=='A'||<*r>.bb=='a'>/*若車輛狀態(tài)為‘A’,調(diào)用A_cars函數(shù)*/A_cars<s,q,*r>;elseif<<*r>.bb=='D'||<*r>.bb=='d'>/*若車輛狀態(tài)為‘D’,調(diào)用D_cars函數(shù)*/D_cars<s,q,*r>;elseprintf<"ERROR!\n">;/*若車輛狀態(tài)為其他字母,報(bào)錯(cuò)*/}A_cars<SqStack*s,LinkQueue*q,structcara>/*該算法實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛狀態(tài)為到達(dá)的車輛的操{QNODE*t;作*/if<s->top!=n-1>/*若停車場(chǎng)還沒(méi)有滿,則車進(jìn)停車場(chǎng),并存入車輛的狀態(tài),車牌編{<s->top>++;號(hào)和到達(dá)時(shí)間信息*/<s->G[s->top]>.bb=a.bb;<s->G[s->top]>.num=a.num;<s->G[s->top]>.time=a.time;}else{printf<"Theparkingplaceisfull!\n">;/*若停車場(chǎng)已滿,車進(jìn)便道,并顯示該車的車牌編t=<QNODE*>malloc<sizeof<QNODE>>;號(hào),同時(shí)記錄便道車輛數(shù)目*/t->data=a.num;t->next=NULL;q->rear->next=t;q->rear=t;printf<"thenumberofthecarintheaccessroadis:%d\n",q->rear->data>;q->geshu++;}}intD_cars<SqStack*s,LinkQueue*q,structcard>/*該算法實(shí)現(xiàn)車輛狀態(tài)為離開(kāi)的車{inti,j,l;輛的操作*/floatx,y;QNODE*p;SqStackk*k;if<d.num==<s->G[s->top]>.num>/*若待離開(kāi)車為最后進(jìn)停車場(chǎng)的車的情況*/{x=d.time-<s->G[s->top]>.time;y=fee*x;/*直接計(jì)算停車時(shí)間,費(fèi)用并離去*/printf<"Thetimeis%.2fhours,thefeeis%.2fyuan\n",x,y>;if<q->geshu==0>/*若便道上無(wú)車,函數(shù)返回*/{printf<"Thequeueisempty!\n">;return0;}Else/*若便道上有車,第一輛車進(jìn)停車場(chǎng)*/{p=q->front->next;q->front->next=p->next;<s->G[s->top]>.num=p->data;/*并存入其車牌編號(hào)及進(jìn)停車場(chǎng)的時(shí)間*/<s->G[s->top]>.time=d.time;free<p>;q->geshu--;if<q->front->next==NULL>q->rear=q->front;/*若此時(shí)便道上無(wú)車,返回1*/return1;}}Else/*待離開(kāi)的車不是最后進(jìn)停車場(chǎng)的那輛車的情況*/{for<i=0;i<<s->top>;i++>/*先找到待離開(kāi)車在停車場(chǎng)中的位置*/{if<<s->G[i]>.num!=d.num>continue; elsebreak;}if<i>=<s->top>>{printf<"ERROR!\n">;return-1;}x=d.time-<s->G[i]>.time;/*計(jì)算待離開(kāi)車的停車時(shí)間并計(jì)算費(fèi)用*/y=fee*x;printf<"Thetimeis%.2fhours,thefeeis%.2fyuan\n",x,y>;k=<SqStackk*>malloc<sizeof<SqStackk>>;/*設(shè)立一個(gè)新棧臨時(shí)停放為該車離開(kāi)而讓k->topp=-1;路的車輛*/for<j=<s->top>;j>i;j-->{k->topp++;<k->H[k->topp]>.num=<s->G[j]>.num;<k->H[k->topp]>.time=<s->G[j]>.time;s->top--;}for<l=0;l<=<k->topp>;l++>{printf<"theinformation<numberandtime>inthenewstackis:\n">;printf<"%d,%d\n",<k->H[l]>.num,<k->H[l]>.time>;}/*顯示在新棧中的車輛信息*/s->top--;while<k->topp>=0>/*將新棧中的車重新開(kāi)入停車場(chǎng)中*/{s->top++;<s->G[s->top]>.bb='A';<s->G[s->top]>.num=<k->H[k->topp]>.num;<s->G[s->top]>.time=<k->H[k->topp]>.time;k->topp--;}if<q->geshu==0>/*若便道上無(wú)車,則返回2,無(wú)車開(kāi)入停車場(chǎng)中*/{printf<"Theaccessroadisempty!\n">;return2;}Else/*若便道上有車,則第一輛車開(kāi)入停車場(chǎng)中*/{s->top++