停車場管理系統(tǒng)C語言實現(xiàn)

1、1. 實驗題目：設(shè)停車場是一個可停放 n 輛汽車的狹長通道，且只有一個大門可供汽車進出。 汽車在停車場內(nèi)按車輛到達時間的先后順序，依次由北向南排列（大門在最南端， 最先到達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，在它之后進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入車場。每輛停放在車場的車在它離 開停車場時必須按它停留的時間長短繳納費用。試為停車場編制按上述要求進行管 理的模擬程序。要求：根據(jù)各結(jié)點的信息，調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)或者語句，

2、將結(jié)點入棧入隊，出?；蛘?出隊。二需求分析1. 程序所能達到的基本可能：程序以棧模擬停車場，以隊列模擬車場外的便道，按照從終端讀入數(shù)據(jù)的序列 進行模擬管理。棧以順序結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，隊列以鏈表結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。同時另設(shè)一個棧，臨時 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)按到達或離去的時 刻有序。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)項為汽車的“到達”（A表示）信息，汽車標識（牌 照號）以及到達時刻時，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)項為汽車的“離去” （D表示）信息，汽車標識（牌照號）以及離去時刻時，應(yīng)輸出汽車在停車場停留的時間和應(yīng)繳納的費用（便道上停留的時間不收 費）；當(dāng)輸入數(shù)據(jù)

3、項為（ P， 0， 0）時，應(yīng)輸出停車場的車數(shù)；當(dāng)輸入數(shù)據(jù)項為 （ W, 0, 0 ）時，應(yīng)輸出候車場車數(shù)；當(dāng)輸入數(shù)據(jù)項為（E, 0, 0 ），退出程序；若輸入數(shù)據(jù)項不是以上所述，就輸出ERROR!。2. 輸入輸出形式及輸入值范圍：程序運行后進入循環(huán)，顯示提示信息：“Please input the state,number andtime of the car: ”，提示用戶輸入車輛信息（“到達”或者“離開”，車牌編號， 到達或者離開的時間）。若車輛信息為“到達”，車輛信息開始進棧（模擬停車 場），當(dāng)棧滿，會顯示棧滿信息：“The parking place is full!”，同時車輛進隊

4、列（模擬停車場旁便道），并顯示該進入便道車輛的車牌編號，讓用戶知道該車 的具體位置；若車輛信息為“離開”，會顯示該車進入停車場的時間以及相應(yīng)的停 車費用，若該車較部分車早進停車場，這部分車需先退出停車場，暫時進入一個新 棧為其讓道，會顯示進入新棧的車輛的車牌編號及其入停車場的時間，當(dāng)待離開車 離開停車場后，這部分車會重新進入停車場，同時便道上的第一輛車進入停車場； 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)，同時程序結(jié)束；若輸入 為其他字母，程序會顯示“ ERRO！R ”報錯。若便道上沒有車輛停

5、靠，會顯示便道 為空的信息：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 個必須為字母，后兩個為數(shù)字。3. 測試數(shù)據(jù)要求：用戶輸入字母時，輸入大寫或小寫，都可以被該程序識別，正常運行。但要求用戶輸入數(shù)據(jù)時，三個數(shù)據(jù)項之間必須用逗號相分隔開。三概要設(shè)計為了實現(xiàn)上述功能，該程序以棧模擬停車場以及臨時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，以隊列模擬車場外的便道，因此需要棧和隊列 這兩個抽象數(shù)據(jù)類型。1. 棧抽象數(shù)據(jù)類型定義：ADT SqStack數(shù)據(jù)對象：D=ai,bi,ci,di |ai int, bi int, ci int, di char ，i=1,2,3,

6、n,n0數(shù)據(jù)關(guān)系：R=( ai,bi,di)| ai,bi,di D,ai,bi,di struct car;基本操作：Judge_Output(s,q,r)是； / 根據(jù) r 中車輛信息控制車輛是入棧 s 還入隊 q 以及相關(guān)操作A_cars(s,q, a)； / 將到達車輛 a 的信息入棧 s 或者入隊 qD_cars(s,q, d)；/ 將待離開車輛 d 出棧 s ，并將 q 中相應(yīng)車輛入棧并進行相關(guān)的操作ADT SqStack2. 隊列抽象數(shù)據(jù)類型定義：ADT LinkQueue數(shù)據(jù)對象： D=ai ,bi,ci |ai Qnode *, bi Qnode*,ci int ,i=1,2

7、,3 ,n,n0;數(shù)據(jù)關(guān)系： R= ；基本操作：Judge_Output(s,q,r)A_cars(s,q, a)D_cars(s,q, d)；/ 根據(jù) r 中車輛信息控制車輛是入棧 s 還是入隊 q 以及相關(guān)操作； / 將到達車輛 a 的信息入棧 s 或者入隊 q;將待離幵車輛d出棧s,并將q中相應(yīng)車輛入棧并進行相關(guān)的操作ADT LinkQueue3. 主要算法流程圖：I Judge_Output 算法流程圖：II A_cars 算法流程圖：III D_cars 算法流程圖：4. 本程序保護模塊：主函數(shù)模塊棧單元模塊：實現(xiàn)棧的抽象數(shù)據(jù)類型 隊列單元模塊：實現(xiàn)隊列的抽象數(shù)據(jù)類型 調(diào)用關(guān)系：四詳

8、細設(shè)計1. 相關(guān)頭文件庫的調(diào)用說明：#include#include#define MAXSIZE 14#define n 2#define fee 102. 元素類型、結(jié)點類型和結(jié)點指針類型：struct car char bb;int num;int time;struct rangweicarint num;int time;typedef struct stackkstruct rangweicar HMAXSIZE;int topp;SqStackk;#define QNODE struct QnodeQNODE int data;QNODE *next;3. 棧類型和隊列類型：ty

9、pedef struct stackstruct car Gn;int top;SqStack;typedef struct linkqueueQNODE *front,*rear;int geshu;LinkQueue;/ 部分基本操作的偽碼實現(xiàn)void Judge_Output(SqStack *s,LinkQueue *q,struct car *r) if(*r).bb=E|(*r).bb=e)printf(STOP!n);else if(*r).bb=P|(*r).bb=p)printf(The number of parking cars is %dn,(s-top)+1);els

10、e if(*r).bb=W|(*r).bb=w) printf(The number of waiting cars is %dn,q-geshu);else if(*r).bb=A|(*r).bb=a)A_cars(s,q,*r);else if(*r).bb=D|(*r).bb=d)D_cars(s,q,*r);elseprintf(ERROR!n);A_cars(SqStack *s,LinkQueue *q,struct car a)QNODE *t;if(s-top!=n-1)(s-top)+;(s-Gs-top).bb=a.bb;(s-Gs-top).time=a.time;els

11、eprintf(The parking place is full!n);t=(QNODE *)malloc(sizeof(QNODE);t-data=a.num;t-next=NULL;q-rear-next=t;q-rear=t;printf(the number of the car in the access roadis:%dn,q-rear-data);q-geshu+;int D_cars(SqStack *s,LinkQueue *q,struct car d)int i,j,l;float x,y;QNODE *p;SqStackk *k;if(d.num=(s-Gs-top

12、).num)x=d.time-(s-Gs-top).time;y=fee*x;printf(The time is %.2f hours,the fee is %.2f yuann,x,y);if(q-geshu=0)printf(The queue is empty!n);return 0;elsep=q-front-next;q-front-next=p-next;(s-Gs-top).num=p-data;free(p);q-geshu-;if(q-front-next=NULL)q-rear=q-front;return 1;elsefor(i=0;itop);i+)if(s-Gi).

13、num!=d.num) continue;else break;if(i=(s-top)printf(ERROR!n);return -1;x=d.time-(s-Gi).time;y=fee*x;printf(The time is %.2f hours,the fee is %.2f yuann,x,y);k=(SqStackk *)malloc(sizeof(SqStackk);k-topp=-1;for(j=(s-top);ji;j-)k-topp+; (k-Hk-topp).num=(s-Gj).num;(k-Hk-topp).time=(s-Gj).time;s-top-;for(

14、l=0;ltopp);l+)printf(the information(number and time) in the new stack is:n); printf(%d,%dn,(k-Hl).num,(k-Hl).time);s-top-;while(k-topp=0)s-top+;(s-Gs-top).num=(k-Hk-topp).num;(s-Gs-top).time=(k-Hk-topp).time;k-topp-;if(q-geshu=0)printf(The access road is empty!n);return 2;elses-top+;p=q-front-next;

15、q-front-next=p-next;(s-Gs-top).num=p-data;(s-Gs-top).time=d.time;free(p);q-geshu-;if(q-front-next=NULL)q-rear=q-front;return 3;4. 主函數(shù)的偽碼：main()SqStack *s;LinkQueue *q;QNODE *p;struct car aaMAXSIZE;int i;s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack);s-top=-1;q=(LinkQueue *)malloc(sizeof(LinkQueue);p=(QNODE *)m

16、alloc(sizeof(QNODE);p-next=NULL;q-front=q-rear=p;q-geshu=0;printf(*n);H*printf(n);H*printf(H*停車場管理系統(tǒng)*n);printf(H*n);printf(H*n);for(i=0;iMAXSIZE;i+)printf(Please input the state,number and time of the car:n);scanf(%c,%d,%d,&(aai.bb),&(aai.num),&(aai.time);getchar();Judge_Output(s,q,&aai);if(aai.bb=E

17、|aai.bb=e) break;5. 函數(shù)調(diào)用關(guān)系：五測試分析：1. 出現(xiàn)問題及解決辦法：該程序是四個程序調(diào)試中最順利的一個，只在一個地方上出了問題，就是輸入字符時由于回車鍵也是字符，回車鍵總會被讀入，導(dǎo)致經(jīng)常輸出“ERRO！R ”。后來找到原因后在 scanf 函數(shù)后緊接著加了一個 getchar ()；語句后就恢復(fù)了正常。2. 方法優(yōu)缺點分析 ：優(yōu)點：用棧和隊列來模擬停車場讓整個問題顯得簡單，易于實現(xiàn)；缺點：棧和隊列這兩個數(shù)學(xué)模型用在停車場管理上還是有失妥當(dāng)?shù)?，現(xiàn)實中停車場 出口入口不可能為同一處，不可能當(dāng)一輛車要離開，在它后面進來的車必須為它讓 路，因此無法用棧的“后進先出”原則來模擬

18、；而且沒有考慮便道上的車在等待過 程中可以中途開走等情況，而這些都無法用隊列的“先進先出”原則來模擬3. 主要算法的時間和空間復(fù)雜度分析： （ 1）由于算法 Judge_Output 函數(shù)根據(jù)判斷條件，每次只選擇一個程序段執(zhí)行，所 以其時間復(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?；蛉腙犃?，所以其時間復(fù)雜 度也是 O（1） ；（3）由于算法D_cars函數(shù)在出棧數(shù)據(jù)不在最頂端時需將 n個數(shù)據(jù)先出該棧，再入新棧，再回舊棧的操作，故其時間復(fù)雜度是 O（n） ；（ 4）所有算法的空間復(fù)雜度都是 O（1） 。六使用說明程序運行后用戶根據(jù)提示一次輸入車輛的狀態(tài)信息

19、，車牌編號，時間，程序會 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。七調(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號車停放時間為 10小時，收費 100元； 2 號車停放時間為 25小時，收 費 250元； 4號車停放 5小時，收費 50 元；此時停車場有兩輛車，便道上無車。若 停車場已滿，則會顯示停車場已滿的信息；若便道上無

20、車等待停車，會顯示便道上 無車的信息；若中途有車離開，需其后的車讓道，會顯示進入臨時停車場的車輛的 信息；若輸入(F, 0, 0),輸出“ ERROR”；若輸入(E, 0, 0),程序 結(jié)束。運行結(jié)果截屏：八附錄源程序文件清單：#include /* 調(diào)用的頭文件庫聲明 */#include#define MAXSIZE 14#define n 2#define fee 10struct car/*用該結(jié)構(gòu)體來存放車的狀態(tài),編號和時間信息 */ char bb;int num;int time;typedef struct stack /*用該棧來模擬停車場 */struct car Gn;i

21、nt top;SqStack;struct rangweicar/*用該結(jié)構(gòu)體來存放臨時讓出的車輛的編號以及時間信息 */int num;int time;1;typedef struct stack /*用該棧來模擬臨時讓出的車輛的?？繄龅?*/struct rangweicar HMAXSIZE;int topp;SqStackk;#define QNODE struct QnodeQNODE int data;/* 鏈隊結(jié)點的類型 */QNODE *next;typedef struct linkqueue /* 用該鏈隊來模擬便道 */QNODE *front,*rear;int ge

22、shu;LinkQueue;void Judge_Output(SqStack *s,LinkQueue *q,struct car *r) /* 該算法通過傳遞 來的車輛信息調(diào) 用相關(guān)函數(shù)實現(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);else if(*r).bb=P|(*r).bb=p)/*若車輛狀態(tài)為P,輸出停車場車輛數(shù) */printf(The number of parking cars is %dn,(s-top)+1);else if(*r).bb=W|(*r).bb=w)/*若車輛狀態(tài)為W，輸出便道車輛數(shù)

23、*/printf(The number of waiting cars is %dn,q-geshu);A_cars 函數(shù) */A_cars(s,q,*r);若車輛狀態(tài)為D,調(diào)用else if(*r).bb=D|(*r).bb=d) /*D_cars 函數(shù) */D_cars(s,q,*r);elseprintf(ERROR!n); /*若車輛狀態(tài)為其他字母,報錯 */A_cars(SqStack *s,LinkQueue *q,struct car a) /*該算法實現(xiàn)對車輛狀態(tài)為到達的車輛的操Q(mào)NODE *t;作*/if(s-top!=n-1) /*狀態(tài),車牌編(s-top)+;若停車場還沒

24、有滿,則車進停車場,并存入車輛的號和到達時間信息 */(s-Gs-top).bb=a.bb;(s-Gs-top).num=a.num;(s-Gs-top).time=a.time;elseprintf(The parking place is full!n); /* 若停車場已滿，車進便道，并 顯示該車的車牌編t=(QNODE *)malloc(sizeof(QNODE);號，同時記錄便道車輛數(shù)目 */t-data=a.num;t-next=NULL;q-rear-next=t;q-rear=t;printf(thenumber of the car in the access road is

25、:%dn,q-rear-data);q-geshu+;int D_cars(SqStack *s,LinkQueue *q,struct car d)/* 該算法實現(xiàn)車輛狀態(tài)為離開的車int i,j,l;輛的操作 */float x,y;QNODE *p;SqStackk *k;if(d.num=(s-Gs-top).num) /* 若待離開車為最后進停車場的車的情況 */ x=d.time-(s-Gs-top).time;y=fee*x; /* 直接計算停車時間，費用并離去 */ printf(The time is %.2f hours,the fee is %.2f yuann,x,y)

26、;if(q-geshu=0) /* 若便道上無車，函數(shù)返回 */printf(The queue is empty!n);return 0;Else /* 若便道上有車，第一輛車進停車場 */ p=q-front-next;q-front-next=p-next;*/(s-Gs-top).num=p-data;/*并存入其車牌編號及進停車場的時間(s-Gs-top).time=d.time;free(p);q-geshu-;if(q-front-next=NULL)q-rear=q-front;/*若此時便道上無車，返回 1*/return 1;Else/*待離開的車不是最后進停車場的那輛車的

27、情況 */for(i=0;itop);i+)/*先找到待離開車在停車場中的位置 */continue;if(s-Gi).num!=d.num)else break;if(i=(s-top)printf(ERROR!n);return -1;x=d.time-(s-Gi).time; /* 計算待離開車的停車時間并計算費用 */ y=fee*x;printf(The time is %.2f hours,the fee is %.2f yuann,x,y);k=(SqStackk *)malloc(sizeof(SqStackk); /* 設(shè)立一個新棧臨時停放為該車離開而讓k-topp=-1; 路的車輛 */ for(j=(s-top);ji;j-)k-topp+; (k-Hk-topp).num=(s-Gj).num;(k-Hk-topp).time=(s-Gj).time;s-top-;for(l=0;ltopp);l+) printf(the information(number and time) in the new stack is:n);printf(%d,%dn,(k-Hl).num,(k-Hl).time);