停車場管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc

《停車場管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《停車場管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc（15頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

. 《程序設(shè)計(jì)與算法綜合訓(xùn)練》設(shè)計(jì)報(bào)告2 學(xué)號：E11514064 姓名：汪泓章 年級： 大一 專 業(yè)：計(jì)科 項(xiàng)目名稱：停車場管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)： 完成日期：2016年6月27日 一．需求分析 1.問題描述： 設(shè)停車場是一個(gè)可停放 n 輛汽車的狹長通道，且只有一個(gè)大門可供汽車進(jìn)出。汽車在停車場內(nèi)按車輛到達(dá)時(shí)間的先后順序，依次由北向南排列（大門在最南端，最先到達(dá)的第一輛車停放在車場的最北端）。若停車場內(nèi)已經(jīng)停滿 n輛車，那么后來的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車即可開入。當(dāng)停車場內(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為它讓路，待該輛車開出大門外，其他車輛再按原次序進(jìn)入車場。每輛停放在車場的車在它離開停車場時(shí)必須按它停留的時(shí)間長短繳納費(fèi)用。試為停車場編制按上述要求進(jìn)行管理的模擬程序。 2.基本要求： 以棧模擬停車場，以隊(duì)列模擬車場外的便道，按照從終端讀入數(shù)據(jù)的序列進(jìn)行模擬管理。每一組輸入數(shù)據(jù)包括三個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)：汽車的“到達(dá)”（‘A’表示）或“離去”（‘D’表示）信息、汽車標(biāo)識（牌照號）以及到達(dá)或離去的時(shí)刻。對每一組輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行操作后的輸出信息為：若是車輛到達(dá)，則輸出汽車在停車場內(nèi)或者便道上的停車位置；若是車輛離去，則輸出汽車在停車場停留的時(shí)間和應(yīng)繳納的費(fèi)用（便道上停留的時(shí)間不收費(fèi)）。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)。 （1）.程序所能達(dá)到的基本可能： 程序以棧模擬停車場，以隊(duì)列模擬車場外的便道，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退出來的汽車。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（牌照號）以及到達(dá)時(shí)刻時(shí)，應(yīng)輸出汽車在停車場內(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（牌照號）以及離去時(shí)刻時(shí)，應(yīng)輸出汽車在停車場停留的時(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)輸出候車場車數(shù)；當(dāng)輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)為（‘E’, 0, 0），退出程序； （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：“請輸入停車場最大容量n=:”，提示用戶輸入停車場最大容量，輸入后顯示提示信息：請輸入車輛信息，提示用戶輸入車輛信息（“到達(dá)”或者“離開”，車牌編號，到達(dá)或者離開的時(shí)間）。若車輛信息為“到達(dá)A”，車輛信息開始進(jìn)棧(模擬停車場），當(dāng)棧滿，車輛會進(jìn)隊(duì)列（模擬停車場旁便道），若車輛信息為“離開D”，會顯示該車進(jìn)入停車場的時(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，這部分車需先退出停車場，暫時(shí)進(jìn)入一個(gè)新棧為其讓道，當(dāng)待離開車離開停車場后，這部分車會重新進(jìn)入停車場，同時(shí)便道上的第一輛車進(jìn)入停車場；若輸入（‘P’，0，0），會顯示停車場的車數(shù)；若輸入（‘W’，0，0），會顯示便道上的車數(shù)；若輸入（‘E’，0，0），程序會跳出循環(huán)，同時(shí)程序結(jié)束。用戶每輸入一組數(shù)據(jù)，程序就會根據(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，中間用逗號隔開 二．概要設(shè)計(jì) 1. 所用到得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其ADT 為了實(shí)現(xiàn)上述功能，該程序以順序棧模擬停車場以及臨時(shí)停放為給要離去的汽車讓路而從停車場退出來的汽車的場地，以鏈表隊(duì)列模擬車場外的便道，因此需要棧和隊(duì)列這兩個(gè)抽象數(shù)據(jù)類型。 順序棧數(shù)據(jù)類型定義 typedef struct Stack { struct Node data[MaxSize]; int top; int num; }SqStack; 基本操作： SqStack *Init_SeqStack() //置空棧 int ISEmpty_SeqStack(SqStack *s) //判斷棧是否為空，棧為空返回1 int ISFULL_SeqStack(SqStack *s,int n) //判斷棧是否已滿，若棧滿返回1 void Push_SeqStack(SqStack *p,struct Node s) //入棧 int POP_SeqStack(SqStack *s,struct Node car)//出棧 2.鏈表隊(duì)列數(shù)據(jù)類型定義 QNODE //隊(duì)列節(jié)點(diǎn) { struct Node data; QNODE *next; }; typedef struct linkqueue //隊(duì)列結(jié)構(gòu)體定義 { QNODE *front,*rear; int num; }LinkQueue; 基本操作： LinkQueue *Init_LQueue() //創(chuàng)建空隊(duì)列 int ISEmpty_LQueue(LinkQueue *q) //判斷隊(duì)列是否為空，隊(duì)列為空返回1 void IN_Lqueue( LinkQueue *q,struct Node s) //入隊(duì) struct Node Out_LQueue(LinkQueue *q) //出隊(duì) 2. 主程序流程及其模塊調(diào)用關(guān)系 1)主程序模塊 2) 出棧 3） 判斷棧是否為空 4） 判斷棧是否已滿 5） 判斷隊(duì)列是否為空 6） 出隊(duì) 函數(shù)調(diào)用： main()函數(shù)中調(diào)用： ISFULL_SeqStack(parkstack,n)， IN_Lqueue(parkqueue,car); Push_SeqStack(parkstack,car); t=POP_SeqStack(parkstack,car); ISEmpty_LQueue(parkqueue)==0； Push_SeqStack(parkstack,Out_LQueue(parkqueue) ); POP_SeqStack(SqStack *s,struct Node car)出棧函數(shù)中調(diào)用： Init_SeqStack(); Push_SeqStack(p,s->data[s->top]); ISEmpty_SeqStack(p)==0 三、 詳細(xì)設(shè)計(jì) 1. 實(shí)現(xiàn)每個(gè)操作的偽碼 1）主程序模塊 int main() { SqStack *parkstack; //parkstack為表示停車場的棧 LinkQueue *parkqueue; //parkqueue為表示便道的隊(duì)列 struct Node car; int n,a=0,t; //n為停車場棧的最大容量 time_t rawtime; struct tm * timeinfo; time (&rawtime); timeinfo = localtime (&rawtime); parkstack=Init_SeqStack(); parkqueue=Init_LQueue(); printf("請輸入停車場最大容量n=\n"); scanf("%d",&n); printf("請輸入車輛信息\n"); scanf("%c,%d,%d",&car.AL,&car.NO,&car.time); while(car.AL!=E) { if(car.AL==A ) { // 汽車到達(dá)的情況 if(ISFULL_SeqStack(parkstack,n)==1) //棧滿的情況 { IN_Lqueue(parkqueue,car); //進(jìn)入隊(duì)列等待 printf("這輛車在門外便道上第%d個(gè)位置\n",parkqueue->num); printf("\n"); printf("請輸入車輛信息\n"); } else { Push_SeqStack(parkstack,car); //入棧 printf("這輛車在停車場內(nèi)第%d個(gè)位置\n",parkstack->num); printf("\n"); printf("請輸入車輛信息\n"); } } if(car.AL==D ) //汽車離開的情況 { t=POP_SeqStack(parkstack,car);//出棧 printf("這輛車停留時(shí)間為%d\n",t); printf("\n"); printf("請輸入車輛信息\n"); if(ISEmpty_LQueue(parkqueue)==0) //隊(duì)列不為空需要進(jìn)棧 Push_SeqStack(parkstack,Out_LQueue(parkqueue) ); } if(car.AL==P&&car.NO==0&&car.time==0 )//顯示停車場的車數(shù) { printf("停車場的車數(shù)為%d\n",parkstack->num); printf("\n"); printf("請輸入車輛信息\n"); } if(car.AL==W&&car.NO==0&&car.time==0 )//顯示候車場的車數(shù) { printf("候車場的車數(shù)為%d\n",parkqueue->num); printf("\n"); printf("請輸入車輛信息\n"); } scanf("%c,%d,%d",&car.AL,&car.NO,&car.time); } printf("輸入結(jié)束\n"); return 1; } 2）置空棧模塊 SqStack *Init_SeqStack() //置空棧 { SqStack *s; s=(SqStack*)malloc(sizeof(SqStack)); s->top=-1; s->num=0; return s; } 3）創(chuàng)建空隊(duì)列模塊 LinkQueue *Init_LQueue() //創(chuàng)建空隊(duì)列 { LinkQueue *q; QNODE *p; q=(LinkQueue*)malloc(sizeof(LinkQueue)); p=(QNODE*)malloc(sizeof(QNODE)); p->next=NULL; q->front=q->rear=p; q->num=0; return q; } 4）判斷棧是否為空模塊 int ISEmpty_SeqStack(SqStack *s) //判斷棧是否為空，棧為空返回1 { if(s->top ==-1) return 1; else return 0; } 5）判斷棧是否已滿模塊 int ISFULL_SeqStack(SqStack *s,int n) //判斷棧是否已滿，若棧滿返回1 { if(s->top==n-1) return 1; else return 0; } 6）判斷隊(duì)列是否為空模塊 int ISEmpty_LQueue(LinkQueue *q) //判斷隊(duì)列是否為空，隊(duì)列為空返回1 { if(q->front==q->rear) return 1; else return 0; } 7）入隊(duì)模塊 void IN_Lqueue( LinkQueue *q,struct Node s) //入隊(duì) { QNODE *p; p=(QNODE*)malloc(sizeof(QNODE)); p->data=s; q->num++; p->next=NULL; q->rear->next =p; q->rear =p; } 8）入棧模塊 void Push_SeqStack(SqStack *p,struct Node s) //入棧 { p->top ++; p->data[p->top]=s; p->num++; } 9）出棧模塊 int POP_SeqStack(SqStack *s,struct Node car)//出棧 { SqStack *p; int t; p=Init_SeqStack(); while(s->data[s->top].NO !=car.NO)//找到車牌號為P.NO的車， { Push_SeqStack(p,s->data[s->top]); s->top--; s->num--; } t=car.time-s->data[s->top].time; s->top--; s->num--; while(ISEmpty_SeqStack(p)==0) { Push_SeqStack(s,p->data[p->top]); p->top--; p->num--; } return t; } 10）出隊(duì)模塊 struct Node Out_LQueue(LinkQueue *q) //出隊(duì) { QNODE *p; p=q->front->next; q->front->next=p->next; q->num --; if( q->front->next==NULL) q->rear=q->front; return p->data; free(p); } 四、 測試與分析 1. 設(shè)計(jì)與調(diào)試過程中遇到的問題分析、體會 1）編寫代碼時(shí)，由于對棧和隊(duì)列不熟悉，經(jīng)常會一些問題，該程序定義了車輛信息，停車場的順序棧，便道上的鏈表隊(duì)列，所以在函數(shù)代值時(shí)會出現(xiàn)代值的問題，例如在出棧的程序POP_SeqStack(SqStack *s,struct Node car)中一開始在s->data[s->top].NO !=car.NO這句話中我編的代碼是s->data.NO !=car.NO程序報(bào)錯(cuò).NO : left operand points to struct, use ->，這就是因?yàn)槎x的太多了，忘記了當(dāng)初定義的停車場棧是：struct Node data[MaxSize];就是像程序中s->data[s->top].time這樣的定義因?yàn)樘L了經(jīng)常會搞混，再次像IN_Lqueue(parkqueue,car);， Push_SeqStack(parkstack,car); 這種涉及函數(shù)調(diào)用的尤其要注意代的應(yīng)該是什么。 2. 主要算法的時(shí)間復(fù)雜度分析 主函數(shù)中 對每次輸入的車輛信息只選擇其中一個(gè)執(zhí)行，時(shí)間復(fù)雜度O（1）；空間復(fù)雜度O（1）；入棧入隊(duì)列函數(shù)根據(jù)判斷條件將數(shù)據(jù)入?；蛉腙?duì)列，時(shí)間復(fù)雜度O（1）；空間復(fù)雜度O（1）；出棧數(shù)據(jù)不在最頂端需將n個(gè)數(shù)據(jù)先出該棧，再入新棧，再回舊棧，時(shí)間復(fù)雜度O（n）；空間復(fù)雜度O（1）； 3.測試數(shù)據(jù). 設(shè)n=2,輸入數(shù)據(jù)為：（‘A’，1，5），（‘A’，2，10），（‘D’，1，15），（‘A’，3， 20），（‘A’，4，25），（‘A’，5，30），（‘D’，2，35），（‘D’，4，40），（‘E’，0，0）。每一組輸入數(shù)據(jù)包括三個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)：汽車 “到達(dá)”或“離去”信息、汽車牌照號碼及到達(dá)或離去的時(shí)刻，其中，‘A’表示到達(dá)；‘D’表示離去，‘E’表示輸入結(jié)束。其中：（‘A’，1，5）表示1號牌照車在5這個(gè)時(shí)刻到達(dá)，而（‘D’，1，15）表示1號牌照車在15這個(gè)時(shí)刻離去。 4. 測試結(jié)果 五．總結(jié) 在這個(gè)程序中還有一個(gè)問題，就是定義的結(jié)構(gòu)體數(shù)組有些多，容易混亂，所以我選擇每定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體都將其畫出一個(gè)圖，這樣編寫的時(shí)候就不至于太混亂。這個(gè)停車管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，還是慢慢在適應(yīng)模塊化程序的編寫，但有的程序還是喜歡寫在一起，使得一個(gè)子程序會很長，這個(gè)問題希望在之后的問題再繼續(xù)慢慢改進(jìn) 六．附錄：源程序清單 #include #include #include //函數(shù)返回狀態(tài)代碼 #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define INFEASIBLE -1 #define OVERFLOW -2 #define SIZE 5//停車場位置數(shù) typedef int Status; //棧,模擬停車場 typedef struct Car1{//車 int number;//汽車車號 int ar_time;//汽車到達(dá)時(shí)間 }CarNode; typedef struct{//停車場 CarNode *base;//停車場的堆棧底 CarNode *top;//停車場的堆棧頂 int stacksize; }Park; //隊(duì)列,模擬便道 typedef struct Car2{//車 int number;//汽車車號 int ar_time;//汽車到達(dá)時(shí)間 struct Car2 *next; }*CarPtr; typedef struct{//便道 CarPtr front;//便道的隊(duì)列的對頭 CarPtr rear;//便道的隊(duì)列的隊(duì)尾 int length; }Shortcut; Status InitStack(Park &P){//初始化停車場 P.base=(CarNode*)malloc(SIZE*sizeof(Car1)); if(!P.base) exit(OVERFLOW); P.top=P.base; P.stacksize=0; return OK; } Status Push(Park &P,CarNode e){//車進(jìn)入停車場 *P.top++=e; ++P.stacksize; return OK; } Status Pop(Park &P,CarNode &e){//車離開停車場 if(P.top==P.base) printf("停車場為空."); else { e=*--P.top; --P.stacksize; } return OK; } Status InitQueue(Shortcut &S){//初始化便道 S.front=S.rear=(CarPtr)malloc(sizeof(Car2)); if(!S.front||!S.rear) exit(OVERFLOW); S.front->next=NULL; S.length=0; return OK; } Status EnQueue(Shortcut &S,int number,int ar_time){//車進(jìn)入便道 CarPtr p; p=(CarPtr)malloc(sizeof(Car2)); if(!p) exit(OVERFLOW); p->number=number; p->ar_time=ar_time; p->next=NULL; S.rear->next=p; S.rear=p; ++S.length; return OK; } Status DeQueue(Shortcut &S,CarPtr &w){//車離開便道 if(S.length == 0) printf("通道為空."); else { w = S.front->next; S.front->next=S.front->next->next; --S.length; } return OK; } Status Arrival(Park &P,Shortcut &S){//對進(jìn)站車輛的處理 int number,ar_time; printf("請輸入車牌號："); scanf("%d",&number); printf("進(jìn)場的時(shí)刻:"); scanf("%d",&ar_time); if(P.stacksizenumber; Push(P,m); free(w); printf("車牌號為%d的車已由便道進(jìn)入停車場\n",m.number); } printf("停車費(fèi)為%d, 占用車位數(shù)為%d\n",money,P.stacksize); } else { printf("停車場不存在牌號為%d的車\n", number); } return OK; } int main() { int m=1; char flag;//選項(xiàng) Park P,Q; Shortcut S; InitStack(P); InitStack(Q); InitQueue(S); while(m) { printf("\n 停車場管理程序 \n"); printf("\n"); printf("請選擇(A,D,E): "); scanf("%c",&flag); switch(flag) { case A: case a: Arrival(P,S);break; //車進(jìn)入停車場 case D: case d: Leave(P,Q,S);break; //車離開停車場 case E: case e: m=0; break; default: printf("Input error!\n"); break; } while (flag != \n) scanf("%c",&flag); } } 精選word范本！