数据结构实验报告模拟停车场管理(含代码)

模拟停车场管理

班级：物联网姓名：XXX 学号：XXXXXXX 日期：4月9日

一、需求分析

1、程序的功能描述

按照从终端输入的数据序列进行模拟管理。

1）狭道停车用栈来实现，并且用的顺序栈，等车位的便道用队列来实现，并用链式存储。

2）每一组输入信息包含三个数据项，汽车的“到达”和“离去”的信息，汽车牌照号码，汽车“到达”或“离去”的时刻。

3）对每一组输入数据进行操作后的输出信息为：若是车辆到达，则输出车辆在停车场内或便道上的停车位置；若是车子离去，则输出车辆在停车场内停留的时间和缴纳的费用。（假设在便道等车的时间不收费）

4）选作内容：（1）便道也是要收费的，仅仅比狭道收费便宜点。

（2）狭道上的车可以直接开走。

2、输入/输出的要求

首先选择操作的模块，根据提示输入车牌和到达时间，程序会告知是否停满或者停车车位。车牌为10个字符以内的字符串，时间的输入中间有冒号把时分隔开。

3、测试数据

1 苏D543 1:10

1 苏Q123 1：20

1 苏D145 1：30

二、概要设计

1、本程序所用的抽象数据类型的定义

typedef struct NODE{

C arNode *stack[MAX+1];

int top;

}SeqStackCar;//狭道的堆栈顺序存储

typedef struct car{

C arNode *data;

struct car *next;

}QueueNode;//队列的链式存储

typedef struct Node{

Q ueueNode *head;

QueueNode *rear;

}LinkQueueCar;//便道上等候的队列定义

2、主模块的流程及各子模块的主要功能

○1车辆到达：int Arrival(SeqStackCar *Enter,LinkQueueCar *W)首先定义一个栈和队列的结构体指针为：*p , *t 。然后申请一个车辆信息的内存空间，并把它赋给栈指针。车辆到达时就输入车牌号，并通过if(Enter->top

○2车辆离开：void Leave(SeqStackCar *Enter,SeqStackCar *Temp,LinkQueueCar *W)定义一个整型变量room 记录要离开车辆的位置，定义两个栈指针和一个队列指针，用个if(Enter->top>0) 确保栈不空，然后用个while(1) 确保输入的车辆离开位置的合法性。如果不和法，显示输入有误，要重新输入。通过while(Enter->top>room) 判断离开车辆的位置，如果是中间位置，就要再用一个栈前面临时开出来的车，等要开出的车开出后，再把临时栈的车看进车场内，并要调用PRINT(p,room); 这个函数计算显示费用。然后还要用if((W->head!=W->rear)&&Enter->top

3、模块之间的层次关系

主函数中包含着各个函数模块，各模块也在互相调用。比如，离开函数中要计算停车费，故要调取价格函数。价格函数计算要用到离开和进入的时间，又要调用进入和离开函数。

三、详细设计

1、采用C语言定义相关的数据类型

#define MAX 3 // 停车场最大容量为3辆，便于观察

#define price 0.05

typedef struct time{ // 定义时间结构体

i nt hour;

i nt min;

}Time;

typedef struct node{ // 定义车辆信息结构体

c har num[10];

Time reach;

Time leave;

}CarNode;

2、写出各模块的伪码算法

void PRINT(CarNode *p,int room){ // 车辆收费

i nt A1,A2,B1,B2;

p rintf("\n车辆离开的时间:");

scanf("%d:%d",&(p->leave.hour),&(p->leave.min));

printf("\n离开车辆的车牌号为:");

puts(p->num);

printf("\n其到达停车位时间);

printf("\n离开停车位时间为:);

A1=p->reach.hour;

A2=p->reach.min;

B1=p->leave.hour;

B2=p->leave.min;

printf("\n应交费用为: %2.1f元",((B1-A1)*60+(B2-A2))*price+PRINTE(p,room)); free(p);

}

int Arrival(SeqStackCar *Enter,LinkQueueCar *W)//进入便道或者狭道

{

C arNode *p;

QueueNode *t;

p=(CarNode *)malloc(sizeof(CarNode));

flushall();

printf("\n请输入车牌号(例:豫B1234):");

gets(p->num);

i f(Enter->top

{

Enter->top++;

printf("\n车辆在车场第%d位置.",Enter->top);

printf("\n车辆到达时间:");

scanf("%d:%d",&(p->reach.hour),&(p->reach.min));

Enter->stack[top]=p;

return(1);

}

e lse

{

printf("\n该车须在便道等待!有车位时进入车场");

t=(QueueNode *)malloc(sizeof(QueueNode));

进入队列，调整指针；

printf("请输入进入便道的时间");

scanf("%d:%d",&(p->reach.hour),&(p->reach.min));

return(1);

}

}

void Leave(SeqStackCar *Enter,SeqStackCar *Temp,LinkQueueCar *W)

{ //车辆的离开

i nt room;

CarNode *p,*t;

QueueNode *q;

i f(Enter->top>0) // 判断车场是否为空

{

while(1)

{

printf("\n请输入车在车场的位置/1--%d/：",Enter->top);

scanf("%d",&room);

if(room>=1&&room<=Enter->top) break;

else printf("\n 输入有误,请重输: ");

}

while(Enter->top>room) // 把要删除的车辆的前面的车开出来，进临时栈。

{

Temp->top++;

Temp->stack[Temp->top]=Enter->stack[Enter->top];

Enter->stack[Enter->top]=NULL;

Enter->top--;

}

p=Enter->stack[Enter->top]; //把要删除的车辆节点赋给p。

Enter->stack[Enter->top]=NULL;

Enter->top--;

while(Temp->top>=1) // 再把临时栈里德车辆进停车场

{

Enter->top++;

Enter->stack[Enter->top]=Temp->stack[Temp->top];

Temp->stack[Temp->top]=NULL;

Temp->top--;

}

PRINT(p,room); // 调用计费函数计费。。

if((W->head!=W->rear)&&Enter->top

{

q=W->head->next;

t=q->data;

Enter->top++;

scanf("%d:%d",&(t->reach.hour),&(t->reach.min));

// t->leave .hour =t->reach.hour;

//t->leave .min =t->reach.min;

W->head->next=q->next;

if(q==W->rear) W->rear=W->head;

Enter->stack[Enter->top]=t;

PRINTE(t,room);

free(q);

}

else printf("\n便道里没有车.\n");

}

e lse printf("\n车场里没有车.");

}

3、画出函数的调用关系图

|---------------->到达函数-----|

|---------------->离开函数-------->停车费用

主函数----------->显示车场里的情况

|---------------->显示便道里的情况

四、调试分析

1、调试中遇到的问题及对问题的解决方法

因为时间结构体里的小时，分钟都是用的是整型，所以如果出现1：01这个时间的话，会导致显示列表是1：1；这样的话会造成人的误解，同时会导致程序对停车缴纳的费用计算错误。

解决方法1：可以用数组和或者字符串来表示时间，但是问题来了，要是用字符串的话，算停车费有点问题，要废上一段时间的，会提高复杂度。

解决方案2：将输出用右对齐方式，缺位的用0补齐，这样最快捷啦！

2、算法的时间复杂度和空间复杂度

由于没有进行循环嵌套之类的运算，只有简单的循环语句，所以时间复杂度T（O）=O（n）,在数据的存储方面，除了车牌号用的是数组以外，便道用的是顺序栈，这些是提前要申请一定的存储空间的，这样非动态分配的存储空间，在某些时候是会导致空间的浪费，增加其空间复杂度。其余的都是结构体和链式存储的队列属于动态存储。当停车场的规模较小时，空间复杂度较小，随着规模的增加，动态存储的扩充，空间复杂度也随之增加。

五、使用说明及测试结果（给出程序的使用说明、注意事项及不同情况的测试结果）

时间以24进制计算，停车时间不能跨越24进制。车牌号是10个字符串以内，不可溢出。

第一个应缴费用是在便道中的费用，第二个费用是总费用。

六、源程序（要求程序简洁、清晰、主要语句带注释）代码非本人写，对其进行改进而已

#include

#include

#include

#define MAX 3 // 停车场最大容量为3辆，便于观察

#define price 0.05

#define pricee 0.02

typedef struct time{ // 定义时间结构体

i nt hour;

i nt min;

}Time;

typedef struct node{ // 定义车辆信息结构体

c har num[10];

Time reach;

Time leave;

}CarNode;

typedef struct NODE{

C arNode *stack[MAX+1];

int top;

}SeqStackCar;

typedef struct car{

C arNode *data;

struct car *next;

}QueueNode;

typedef struct Node{

Q ueueNode *head;

QueueNode *rear;

}LinkQueueCar;

void InitStack(SeqStackCar *);

int InitQueue(LinkQueueCar *);

int Arrival(SeqStackCar *,LinkQueueCar *);

void Leave(SeqStackCar *,SeqStackCar *,LinkQueueCar *); void List(SeqStackCar,LinkQueueCar);

void main()

{

S eqStackCar Enter,Temp;

LinkQueueCar Wait;

int ch;

s ystem("color 4A");

InitStack(&Enter);

InitStack(&Temp);

InitQueue(&Wait);

while(1)

{

printf("\n §※§※§※§※§※§欢迎使用停车场系统.§※§※§※§※§※§\t\n\n");

printf("\n\t################ 1. 车辆到达登记.################\t\n");

printf("\n\t################ 2. 车辆离开登记.################\t\n");

printf("\n\t################ 3. 车辆列表显示.################\t\n");

printf("\n\t################ 4. 退出系统. ################\t\n\n");

while(1)

{

printf(" 请选择: ");

scanf("%d",&ch);

if(ch>=1&&ch<=4)break;

else printf("\n 输入有误，请重新选择：1~4: ");

}

switch(ch)

{

case 1:Arrival(&Enter,&Wait); break;

case 2:Leave(&Enter,&Temp,&Wait);break;

case 3:List(Enter,Wait);break;

case 4:exit(0);

default: break;

}

}

}

// 自定义函数

void InitStack(SeqStackCar *s){ // 栈的初始化

int i;

s->top=0;

for(i=0;i<=MAX;i++)

s->stack[s->top]=NULL;

}

int InitQueue(LinkQueueCar *Q){ // 队列的初始化

Q->head=(QueueNode *)malloc(sizeof(QueueNode));

i f(Q->head!=NULL)

{

Q->head->next=NULL;

Q->rear=Q->head;

return(1);

}

else return(-1);

}

float PRINTE(CarNode *p,int room){ // 车辆收费

i nt A1,A2,B1,B2;

p rintf("\n车辆离开便道的时间:");

scanf("%d:%d",&(p->leave.hour),&(p->leave.min));

printf("\n离开车辆的车牌号为:");

puts(p->num);

printf("\n其到达便道时间为: %d:%d",p->reach.hour,p->reach.min);

printf("\n离开便道时间为: %d:%d",p->leave.hour,p->leave.min);

A1=p->reach.hour;

A2=p->reach.min;

B1=p->leave.hour;

B2=p->leave.min;

printf("\n应交费用为: %2.1f元",((B1-A1)*60+(B2-A2))*pricee);

r eturn(((B1-A1)*60+(B2-A2))*pricee);

free(p);

}

void PRINT(CarNode *p,int room){ // 车辆收费

i nt A1,A2,B1,B2;

p rintf("\n车辆离开的时间:");

scanf("%d:%d",&(p->leave.hour),&(p->leave.min));

printf("\n离开车辆的车牌号为:");

puts(p->num);

printf("\n其到达停车位时间为: %d:%d",p->reach.hour,p->reach.min);

printf("\n离开停车位时间为: %d:%d",p->leave.hour,p->leave.min);

A1=p->reach.hour;

A2=p->reach.min;

B1=p->leave.hour;

B2=p->leave.min;

printf("\n应交费用为: %2.1f元",((B1-A1)*60+(B2-A2))*price+PRINTE(p,room));

free(p);

}

// 车辆的到达登记

int Arrival(SeqStackCar *Enter,LinkQueueCar *W){

C arNode *p;

QueueNode *t;

p=(CarNode *)malloc(sizeof(CarNode));

flushall();

printf("\n请输入车牌号(例:豫B1234):");

gets(p->num);

i f(Enter->top

{

Enter->top++;

printf("\n车辆在车场第%d位置.",Enter->top);

printf("\n车辆到达时间:");

scanf("%d:%d",&(p->reach.hour),&(p->reach.min));

Enter->stack[Enter->top]=p;

return(1);

}

e lse

{

printf("\n该车须在便道等待!有车位时进入车场");

t=(QueueNode *)malloc(sizeof(QueueNode));

t->data=p;

t->next=NULL;

W->rear->next=t;

W->rear=t;

printf("请输入进入便道的时间");

scanf("%d:%d",&(p->reach.hour),&(p->reach.min));

return(1);

}

}

void Leave(SeqStackCar *Enter,SeqStackCar *Temp,LinkQueueCar *W) { //车辆的离开i nt room;

CarNode *p,*t;

QueueNode *q;

i f(Enter->top>0) // 判断车场是否为空

{

while(1)

{

printf("\n请输入车在车场的位置/1--%d/：",Enter->top);

scanf("%d",&room);

if(room>=1&&room<=Enter->top) break;

else printf("\n 输入有误,请重输: ");

}

while(Enter->top>room) // 把要删除的车辆的前面的车开出来，进临时栈。

{

Temp->top++;

Temp->stack[Temp->top]=Enter->stack[Enter->top];

Enter->stack[Enter->top]=NULL;

Enter->top--;

}

p=Enter->stack[Enter->top]; //把要删除的车辆节点赋给p。

Enter->stack[Enter->top]=NULL;

Enter->top--;

while(Temp->top>=1) // 再把临时栈里德车辆进停车场

{

Enter->top++;

Enter->stack[Enter->top]=Temp->stack[Temp->top];

Temp->stack[Temp->top]=NULL;

Temp->top--;

}

PRINT(p,room); // 调用计费函数计费。。

if((W->head!=W->rear)&&Enter->top

{

q=W->head->next;

t=q->data;

Enter->top++;

printf("\n便道的%s号车进入车场第%d位置.",t->num,Enter->top);

printf("\n请输入%s号车进入车场的时间:",t->num);

scanf("%d:%d",&(t->reach.hour),&(t->reach.min));

// t->leave .hour =t->reach.hour;

//t->leave .min =t->reach.min;

W->head->next=q->next;

if(q==W->rear) W->rear=W->head;

Enter->stack[Enter->top]=t;

PRINTE(t,room);

free(q);

}

else printf("\n便道里没有车.\n");

}

e lse printf("\n车场里没有车.");

}

void List1(SeqStackCar *S) //显示车场里的车辆情况

{

i nt i;

if(S->top>0)

{

printf("\n车场:");

printf("\n 位置到达时间车牌号\n");

for(i=1;i<=S->top;i++)

{

printf(" %d ",i);

printf(" %d:%d ",S->stack[i]->reach.hour,S->stack[i]->reach.min);

puts(S->stack[i]->num);

}

}

e lse printf("\n车场里没有车");

}

void List2(LinkQueueCar *W) //显示便道上的车辆情况

{

Q ueueNode *p;

int i;

p=W->head->next;

if(W->head!=W->rear)

{

printf("\n等待车辆的号码为:");

for(i=1; (p!=NULL); i++)

{

printf("\n第%d 车辆.",i);

puts(p->data->num);

p=p->next ;

}

}

e lse printf("\n便道里没有车.");

p rintf("\n");

}

void List(SeqStackCar S,LinkQueueCar W) //显示,遍历

{

i nt flag,tag;

flag=1;

w hile(flag)

{

printf(" 查看车辆列表显示: ");

printf("\n 1.车场列表\n 2.便道列表\n 3.返回主菜单\n");

printf("\n请选择1~3:");

while(1)

{

scanf("%d",&tag);

if(tag>=1 && tag<=3) break;

else printf("\n 输入有误,请重新选择1~3:");

}

switch(tag)

{

case 1:List1(&S);break;

case 2:List2(&W);break;

case 3:flag=0; system("cls"); break;

default: break;

}

}

}