銀行模擬系統(tǒng)實驗報告

銀行模擬系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)姓名：學號：班級：計科二班計算機與信息技術學院綜合性、設計性實驗報告專業(yè)：計算機科學與技術年級/班級：計科二班2011—2012學年第一學期課程名稱數(shù)據(jù)結構指導教師王歲花本組成員學號姓名成員姓名：彭濤學號：1008114150實驗地點215機房實驗時間7,8,9周下午5-6節(jié)項目名稱銀行模擬系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)實驗類型綜合性/設計性一、實驗目的1）通過實驗掌握對離散事件模擬的認識；2）進一步理解隊列的實現(xiàn)與應用；3）對鏈表的操作有更深層次的理解；該實驗涉及到線性表的建立、插入、刪除等操作，涉及到了隊列的建立、插入、刪除，涉及到了離散事件的應用思想，還涉及到了排序的概念。完成這個實驗對線性表、隊列及C語言編程等多方面的知識將是一個很好的利用，對離散事件也將有一個初步的認識。二、實驗儀器或設備裝有VisualC++6.0的計算機一臺三、總體設計（設計原理、設計方案及流程等）■實驗問題描述：假設某銀行有四個窗口對外接待客戶，從早晨銀行開門起不斷有客戶進入銀行。由于每個窗口在某個時刻只能接待一個客戶，因此在客戶人數(shù)眾多時需在每個窗口前順次排隊，對于剛進入銀行的客戶，如果某個窗口的業(yè)務員正空閑，則可上前辦理業(yè)務，反之，若四個窗口均有客戶所占，他便會排在人數(shù)最少的隊伍后面?，F(xiàn)在需要編制程序以模擬銀行的這種業(yè)務活動并計算一天中客戶在銀行逗留的平均時間?！鲈O計原理：根據(jù)前幾章所學習的與鏈表、隊列等相關的知識，了解到鏈表與隊列的特點，聯(lián)系實際，對題目思考可知：動態(tài)鏈表可以進行動態(tài)分配與存儲，還可以在鏈表中適合的位置進行刪除和插入操作；多個相同類型的數(shù)據(jù)類型可將其放在一個數(shù)組中；結構體類型的數(shù)據(jù)可以有多個域，存放不同的數(shù)據(jù)信息；隊列是一種先進后出的線性表，只允許在表的一端進行插入而在另一端進行刪除，和日常生活中的排隊是一樣的；在一天的營業(yè)過程中，銀行的工作流程，包含開門事件、客戶到達對客戶業(yè)務進行辦理、關門時間到的時候關門事件；而對顧客來說，辦理業(yè)務需要排隊等候（如果銀行里辦理業(yè)務的人比較多的話）、辦理業(yè)務、辦理完之后離開；時間是貫穿所有動作發(fā)生的線索，動作只有兩種：到達和離開；由此想到可以建立一個以時間先后順序來連接動作的事件鏈表，將各個事件發(fā)生的時間及類型（到達或離開）作為鏈表結點中的數(shù)據(jù)內(nèi)容?！鲈O計方案：對銀行的業(yè)務辦理流程進行深入了解，思考程序的基本框架；根據(jù)生活實際，先將主函數(shù)編寫出來，主函數(shù)中應包含銀行開門事件，顧客到達事件和離開事件；編寫出各個事件的算法；用初始化的事件鏈表將各個事件聯(lián)系起來；對編號的算法進行程序化；然后上機對程序進行編譯、調(diào)試，直到程序可以正確運行?！鲈O計流程■仔細分析課題，得出解決該課題的基本思路：1：鏈表是解決該事件的關鍵，從對鏈表的建立到鏈表中元素的刪除并分析，就完成了問題的解決。銀行開門后，對各項數(shù)據(jù)進行初始化，向鏈表中插入第一個數(shù)據(jù)元素，接著進行對客戶到達事件和離開事件的處理（客戶到達時，客戶計數(shù)器增加，窗口隊列插入，相應數(shù)據(jù)插入事件鏈表；客戶離開時，計時計數(shù)器增加，窗口隊列的刪除，相應的數(shù)據(jù)插入事件鏈表）。其中，客戶的離開與到達的處理先后順序是有鏈表中的元素決定，即先刪除鏈表的第一個元素，然后分析屬于到達事件則執(zhí)行到達事件相應操作，若為離開事件則執(zhí)行離開事件相應操作2：對編寫該程序所需的隊列數(shù)組和事件鏈表（鏈表中的元素應以時間的先后順序鏈接）的基本結構進行定義，設計出基本的程序框架，使程序在自己的腦子中有一個清晰的輪廓3：編寫出主函數(shù)，是銀行的各種操作（開門事件、辦理業(yè)務事件）及客戶的各種操作（到達事件和離開事件）都能在主函數(shù)中得以體現(xiàn)；需要注意的是主函數(shù)中還應包含程序中所需的相關數(shù)據(jù)的輸入操作4：將主函數(shù)中的各個子函數(shù)的算法進行程序化，然后再對函數(shù)進行細節(jié)方面的處理（程序的聲明等）。對完成的程序進行調(diào)試，若出現(xiàn)錯誤則進行修改，若無錯則輸入多組數(shù)據(jù)進行執(zhí)行，驗證程序的完整性與健壯四、實驗步驟（包括主要步驟、代碼分析等）■主要步驟：（1）打開VisualC++6.0新建一個C++SourceFile，文件名為“銀行模擬系統(tǒng)”，保存在G：\數(shù)據(jù)結構'數(shù)據(jù)結構實驗文件夾中。（2）輸入該程序所需的代碼。（3）編譯、鏈接，出現(xiàn)錯誤。（4）對錯誤進行修改，再次編譯、鏈接，無錯誤后，執(zhí)行，得出，如下圖所示的執(zhí)行結果:■代碼分析：1:首先分析主函數(shù)前面的程序，頭文件的聲明，各種變量的定義;#include〃stdio.h#includemalloc.h#include〃math.h〃#include〃stdlib.h〃intCks=4;//銀行辦理業(yè)務的窗口數(shù),默認值為:4；最大值不超過20；intQu;//客戶隊列數(shù)Qu=CksintKhjg=5;//兩相鄰到達客戶的時間間隔最大值，默認值為:5intBlsj=30;//每個客戶辦理業(yè)務的時間最大值,默認值為:30typedefstruct//定義事件的元素類型ElemType為結構體類型(intOccurTime;//事件發(fā)生時刻intNType;//事件類型，Qu表示到達事件,0至Qu-1表示Qu個窗口的離開事件}Event,ElemType;//事件類型，有序鏈表LinkList的數(shù)據(jù)元素類型typedefstructLNode〃定義事件表的結點類型(ElemTypedata;structLNode*next;}LNode,*LinkList;typedefLinkListEventList;//事件鏈表類型，定義為有序鏈表typedefstruct〃定義客戶隊列的元素類型(intArrivalTime;//到達時刻intDuration;//辦理事務所需時間}QElemType;//定義QElemType(隊列的數(shù)據(jù)元素類型)為結構體類型；typedefstructQNode〃定義客戶隊列的結點類型(QElemTypedata;structQNode*next;}QNode,*Queue;typedefstruct(Queuehead;Queuetail;}LinkQueue;LinkQueue*q;//Qu個客戶隊列EventListev;//事件表Eventen;//事件Eventet;//臨時變量QElemTypecustomer;//客戶記錄intTotalTime=0,CustomerNum=0;//累計客戶逗留時間，客戶數(shù)(初值為0)intCloseTime;//銀行營業(yè)時間(單位是分)2：再分析主函數(shù)，主函數(shù)中包含了程序所需的數(shù)據(jù)的輸入，接著是隨機種子的接受(為了后面的程序中隨機數(shù)的產(chǎn)生)，緊接著是開門事件函數(shù)，然后是對事件鏈表中的元素進行刪除，然后對所刪除結點中的數(shù)據(jù)進行分析，若該結點的信息屬于客戶到達事件則處理到達事件，反之則處理離開事件;最后是函數(shù)結果的輸出；voidmain()(printf("請輸入銀行營業(yè)時間長度(單位:分)CloseTime=");scanf(〃％d〃,&CloseTime);printf("請輸入銀行辦理業(yè)務所開窗口數(shù)Cks=");scanf("%d",&Cks);printf("請輸入客戶辦理業(yè)務的最長時間Blsj=");scanf("%d",&Blsj);printf("請輸入兩個相鄰客戶到達銀行的時間間隔的最大值Khjg=");scanf("%d",&Khjg);Qu=Cks;//給Qu賦值為窗口數(shù)CksBank_Simulation();//模擬銀行業(yè)務}3：接下來，是程序中的子函數(shù)：cmp比較函數(shù)，將事件(到達或離開)的發(fā)生時間進行比較，不同結果返回不同的返回值，用于對鏈表中事件的插入；intcmp(Eventa,Eventb)(//依事件a的發(fā)生時刻＜、二或＞事件b的發(fā)生時刻分別返回-1、0或1if(a.OccurTime==b.OccurTime)return0;elsereturn(a.OccurTime-b.OccurTime)/abs(a.OccurTime-b.OccurTime);}4：OpenForDay銀行開門事件的函數(shù)，設置計數(shù)器與計時器，初始化時間表與隊列數(shù)組，將第一個客戶的相關信息結點插入鏈表中；voidOpenForDay()//模擬銀行開門的動作，即初始化操作(inti;InitList(ev);//初始化事件鏈表為空en.OccurTime=0;//設定第一個客戶到達事件en.NType=0;//客戶到達事件Insert_EventList(ev,en);//插入事件q=(LinkQueue*)malloc((Qu+1)*sizeof(LinkQueue));//為隊列申請Qu+1個隊頭指針，第0個不用for(i=1;i＜Qu+1;++i)//置空隊列InitQueue(q[i]);}5：CustomerArrived客戶到達事件函數(shù)，客戶數(shù)加一，產(chǎn)生隨機數(shù)(辦理業(yè)務時間，下一個客戶到達時間)，由隨機數(shù)可得到下一個客戶的到達事件，插入時間表(到達時間小于關門時間)，并將該結點插入最小隊列中，若該隊列中只有一個客戶(即辦理業(yè)務不需要等候)，將該客戶的離開事件也插入鏈表中；voidCustomerArrived()(//處理客戶到達事件QElemTypef;intdurtime,intertime,i;++CustomerNum;Random(durtime,intertime);//生成隨機數(shù)//printf("%d%d\n”,durtime,intertime);et.OccurTime二en.OccurTime+intertime;//下一客戶到達時刻。et.NType=0;//隊列中只有一個客戶到達事件//printf("%d%d\n”,et.NType,et.OccurTime);if(et.OccurTime<CloseTime)//銀行尚未關門，插入事件表Insert_EventList(ev,et);i=Minimum(q);//求長度最短隊列的序號，等長為最小的序號f.ArrivalTime二en.OccurTime;f.Duration=durtime;EnQueue(q[i],f);if(QueueLength(q[i])==1)(et.OccurTime二en.OccurTime+durtime;et.NType二i;Insert_EventList(ev,et);//設定第i隊列的一個離開事件并插入事件表}}6：CustomerDeparture客戶離開事件函數(shù)，將該客戶所在隊列的第一個元素(該客戶)刪掉，計時器增加，然后分析該隊列，若隊列不為空，則下一個客戶要開始業(yè)務辦理，由由下一個客戶的元素信息可得出該客戶的離去事件，將該事件插入事件鏈表中；voidCustomerDeparture()(//處理客戶離開事件，en.NTyPe!=0inti;i=en.NType;DelQueue(q[i],customer);//刪除第i隊列的排頭客戶TotalTime+=en.OccurTime-customer.ArrivalTime;//累計客戶逗留時間if(!QueueEmpty(q[i]))(//設定第i隊列的一個離開事件并插入事件表GetHead_q(q[i],customer);et.OccurTime二en.OccurTime+customer.Duration;et.NType二i;Insert_EventList(ev,et);}}7:接下來的一些函數(shù)是一些比較簡單的子函數(shù)，如判斷一個隊列、鏈表是否為空，求隊列的長度，求長度最小的隊列，鏈表、隊列的初始化等，在此不做詳細分析；8:最后再分析一下Orderinsert事件鏈表的插入函數(shù)，先將一個指針指向鏈表頭結點，接著將你所要插入事件的發(fā)生時間和鏈表中的事件的時間依次比較，直至找到合適位置。比較的結果若事件大于鏈表中的事件，應將指針向后移，若指針后移后無結點，直接將該事件插在鏈尾，若比較事件時間小于鏈表中的事件時間，則將該事件結點插入鏈表事件前。五、結果分析與總結?結果分析：不同的數(shù)據(jù)輸入得到的程序結果輸入也不同，如增加