【东南大学】【数据结构】实验报告机场模拟程序Airport.

数据结构实验报告（第一次）oxstar名称机场模拟程序AirportSimulation（三跑道）问题描述设机场有三个跑道，跑道1专用于降落，跑道2专用于起飞，跑道3优先用于降落。

当等待降落队列为空时，跑道3也可用于起飞。

修改并运行机场模拟程序AirportSimulation，使之能利用所有的跑道资源。

分析教材中已经给出了非常详细的实例，由于只是跑道数量的不同，只需在它的基础上将模拟函数、参数设置和数据成员做一些修改即可。

数据结构和算法分析本例涉及的数据结构类型主要是环状队列，用于存储等待的飞机队列。

由于飞机从哪一条跑道降落或者起飞是由机场方面动态决定的，故仍只需两个队列。

原例中跑道大约可以提供1/2时间用于降落，不妨设权重为1/2，那么根据题意，本例降落时间权重将达1+1/2=3/2，因而将等待队列延长至15（需开设16）。

起飞等待队列同理。

队列长度在Queue.h中默认定义：const int DefaultSize = 16;Queue( int MaxQueueSize = DefaultSize );Queue结构属于数据结构基础的内容，不在此讨论，代码详见Queue.h。

与上述相似的原因，单位时间期望到达飞机总数上限也相应提升至3。

只可能同时安排2架飞机起飞或者降落，所以增加单起/降总数限制为2。

AirportSimulation::AirportSimulation(){ ……else if( expectarrive + expectdepart > 3.0 || expectarrive > 2.0 || expectdepart > 2.0 ){cout << "机场将饱和！请重新输入。

"<< endl;ok = false;}……}为确保供数据分析的数据全面，为每一条跑道提供了单独储存空闲时间单元数、降落/起飞飞机数等的变量，并在程序相应位置给出设置和显示输出。

int idletime1; // 跑道1空闲时间单元数int idletime2; // 跑道2空闲时间单元数int idletime3; // 跑道3空闲时间单元数int nland1; // 跑道1降落的飞机数int nland3; // 跑道3降落的飞机数int nland; // 降落的飞机总数int ntakeoff2; // 跑道2起飞的飞机数int ntakeoff3; // 跑道3起飞的飞机数int ntakeoff; // 起飞的飞机总数在实现安排跑道的算法方面，基于各条跑道的不同性质，可以用3条顺序执行的判断语句用以安排飞机起降，形如：void AirportSimulation::RunSimulation() { ……if( !landing.IsEmpty() ){ // 跑道1降落飞机p = *landing.Delete( p );Land( p, 1 );}else Idle( 1 );if( !takeoff.IsEmpty() ){ //跑道2起飞飞机p = *takeoff.Delete( p );Fly( p, 2 );}else Idle( 2 );if( !landing.IsEmpty() ){ // 跑道3降落飞机p = *landing.Delete( p );Land( p, 3 );}else if( !takeoff.IsEmpty() ){ // 跑道3起飞飞机p = *takeoff.Delete( p );Fly( p, 3 );}else Idle( 3 ); // 处理空闲时间单元……}由于跑道增多，起飞和降落飞机需要显示具体跑道信息，因此Fly 、Land、Idle和Conclude 函数需要重新定义：void AirportSimulation::Fly( plane& p, int airstrip ){int wait = curtime - p.tm;cout << " ▲▲飞机" << p.id << "从跑道" << airstrip << "起飞，该机等待时间：" << wait << "。

" << endl;if( airstrip == 2 )ntakeoff2++; // 跑道2起飞飞机总数加1elsentakeoff3++; // 跑道3起飞飞机总数加1takeoffwait += wait; // 累加总起飞等待时间}Land函数与之完全类似，在此省略。

void AirportSimulation::Idle( int airstrip ){cout << " ¤¤跑道" << airstrip << "空闲。

" << endl;if( airstrip == 1 )idletime1++; // 跑道1空闲时间加1else if( airstrip == 2 )idletime2++; // 跑道2空闲时间加1elseidletime3++; // 跑道3空闲时间加1}void AirportSimulation::Conclude(){nland = nland1 + nland3;ntakeoff = ntakeoff2 + ntakeoff3;cout << endl;cout << "总模拟时间单元数：" << endtime << endl;cout << "一个时间单元内期望到达降落飞机数：" << expectarrive << endl;cout << "一个时间单元内期望到达起飞飞机数：" << expectdepart << endl;cout << endl;cout << "总共处理的飞机数：" << nplanes << endl;cout << "跑道1降落飞机数：" << nland1 << endl;cout << "跑道3降落飞机数：" << nland3 << endl;cout << "降落飞机总数：" << nland << endl;cout << "跑道2起飞飞机数：" << ntakeoff2 << endl;cout << "跑道3起飞飞机数：" << ntakeoff3 << endl;cout << "起飞飞机总数：" << ntakeoff << endl;cout << "拒绝服务的飞机总数：" << nrefuse << endl;cout << "队列中剩余的准备降落飞机数：" << landing.Size() << endl;cout << "队列中剩余的准备起飞飞机数：" << takeoff.Size() << endl;cout << endl;if( endtime > 0 ){cout << "跑道1空闲时间百分比：" << ( (double) idletime1 / endtime ) * 100.0 << endl;cout << "跑道2空闲时间百分比：" << ( (double) idletime2 / endtime ) * 100.0 << endl;cout << "跑道3空闲时间百分比：" << ( (double) idletime3 / endtime ) * 100.0 << endl;}if( nland > 0 )cout << "降落平均等待时间：" << (double) landwait / nland << endl;if( ntakeoff > 0 )cout << "起飞平均等待时间：" << (double) takeoffwait / ntakeoff << endl;}其它相关函数与书上是一样的。

书中程序中还有一些小错误需要修正如下：x = rand() / (double) RAND_MAX;使用INT_MAX是不正确的，INT_MAX≠RAND_MAX。

Queue<plane> landing; // 等待降落飞机队列，假设用环型队列，实际长度为15Queue<plane> takeoff; // 等待起飞飞机队列，同上类定义中是不允许为变量赋值的。

即不可写为Queue<plane> landing(16);测试数据和实例总模拟时间单元数：100一个时间单元内期望到达降落飞机数：1.5一个时间单元内期望到达起飞飞机数：1.5运行结果分析限于篇幅，这里只安排执行结果片段以及一次执行的最终结果：说明：△△表示迎接新飞机▲▲表示飞机使用跑道〓〓表示拒绝飞机请求¤¤表示跑道空闲……时间单元82：△△飞机263准备降落。

△△飞机264准备降落。

△△飞机265准备降落。

△△飞机266准备降落。

△△飞机267准备起飞。

△△飞机268准备起飞。

〓〓告诉飞机268等一会儿再尝试起飞。

▲▲飞机260从跑道1降落，该机等待时间：1。

▲▲飞机222从跑道2起飞，该机等待时间：10。

▲▲飞机261从跑道3降落，该机等待时间：1。