数据结构课程设计《停车场系统》

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数据结构停车场课程设计

数据结构停车场课程设计

数据结构停车场课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数据结构中图和树的概念,掌握它们在解决实际问题中的应用。

2. 学习并掌握停车场系统的逻辑结构,能运用所学数据结构设计停车场的模拟系统。

3. 了解不同数据结构在处理停车场问题时的效率差异,能够分析其时间复杂度和空间复杂度。

技能目标:4. 能够运用所学知识,设计并实现一个简单停车场的管理系统,包括车辆入场、出场、查找空车位等基本功能。

5. 通过课程设计活动,提升学生利用数据结构解决实际问题的编程能力,加强代码的逻辑性和可读性。

6. 培养学生将理论知识应用于实际问题的能力,通过团队协作完成课程设计任务。

情感态度价值观目标:7. 激发学生对计算机科学和数据结构的兴趣,增强其对复杂问题探究的积极态度。

8. 培养学生的团队协作精神,学会在团队中分工合作、共同解决问题。

9. 增强学生的创新意识,鼓励学生大胆尝试不同的解决方案,体会科技创新对现实生活的影响。

课程性质分析:本课程设计属于高中信息技术或计算机科学课程,以实践性和应用性为主,旨在通过实际问题的解决,加深学生对数据结构知识的理解和运用。

学生特点分析:高中生具有一定的数据结构基础和编程能力,思维活跃,对实际问题具有较强的探究欲望,但需要进一步引导他们将理论知识与实际问题相结合。

教学要求:教师应引导学生将所学知识综合运用到停车场系统设计中,注重理论与实践相结合,鼓励学生创新思维和团队合作,通过具体的学习成果来衡量学生掌握情况。

二、教学内容1. 数据结构基本概念复习:回顾图和树的基本概念,包括相关术语、性质及常用算法。

教材章节:第五章“图”,第六章“树”2. 停车场系统需求分析:介绍停车场系统的基本功能,如车辆入场、出场、查找空车位等。

教材章节:项目实战部分3. 数据结构选择与应用:探讨不同数据结构在停车场系统中的应用,如邻接表、邻接矩阵、二叉树等。

教材章节:第五章、第六章应用实例4. 停车场系统设计:详细讲解如何利用数据结构设计停车场系统,包括数据模型、算法实现等。

数据结构停车场管理系统课程设计

数据结构停车场管理系统课程设计

数据结构停车场管理系统课程设计
本课程设计以数据结构为基础,设计一个停车场管理系统。

该系统主要包括以下功能:
1. 停车位管理:记录停车场内每个停车位的状态,包括空闲、已占用、禁用等状态,并能够实时查询停车位状态信息。

2. 车辆管理:记录进入停车场的车辆信息,包括车牌号、车型、进场时间等,能够实时查询车辆信息及其停放位置。

3. 收费管理:根据车型、停车时长等因素计算停车费用,并能够进行收费、退费等操作。

4. 系统设置:包括管理员账号管理、停车场信息设置等功能,保证系统的安全性和管理性。

在此基础上,我们将使用数据结构的相关算法和数据结构,实现停车场管理系统的高效、可靠和稳定的运行,提高停车场的管理水平和服务质量。

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数据结构停车场管理系统数据结构设计

数据结构停车场管理系统数据结构设计

数据结构停车场管理系统数据结构设计在智能化时代的今天,停车问题成为了城市管理的一大难题。

为了解决车辆日益增多的停车需求,设计一个高效的停车场管理系统显得尤为重要。

本文将围绕数据结构的设计来探讨停车场管理系统的实现。

一、需求分析停车场管理系统的主要功能是提供用户停车、缴费、查询等服务,同时需要为管理人员提供车辆调度、收费统计等功能。

为了实现这些功能,我们需要从需求角度对数据结构进行设计。

1. 用户管理停车场管理系统需要记录每个用户的停车信息,包括车辆信息、停车时间等。

为了高效查询用户信息,可以使用哈希表作为数据结构,将用户的身份证号或车牌号作为键值,用户信息作为值进行存储。

2. 车辆管理为了维护停车场内的车辆信息,我们可以使用链表作为数据结构来管理车辆。

每个节点可以保存一个车辆的信息,如车牌号、停车时间等,同时连接下一个车辆节点。

3. 车位管理停车场需要管理可用车位和已停车位。

为了高效分配车位,可以使用堆作为数据结构来存储可用车位信息。

堆可以根据剩余车位数量进行自动排序,当有车辆进入停车场时,从堆中取出最小的剩余车位。

4. 收费管理停车场管理系统需要计算用户停车时间并进行费用结算。

为了高效计算停车时间,可以使用栈作为数据结构来记录每个用户进入停车场的时间。

栈可以实现先进后出的特点,正好符合车辆停车的实际情况。

当用户离开停车场时,可以根据进入时间计算停车时间并进行费用结算。

5. 查询与统计为了用户能够方便地查询自己的停车信息,可以使用二叉查找树作为数据结构,将用户的车牌号作为键值进行存储。

二叉查找树可以在O(log n)的时间复杂度内完成查询操作。

另外,为了方便管理人员进行统计工作,可以使用散列表来存储车辆的停车信息,以便根据不同条件进行统计分析。

二、系统设计基于以上需求分析,我们可以得出停车场管理系统的数据结构设计如下:1. 用户管理使用哈希表来存储用户信息,将用户的身份证号或车牌号作为键值,用户信息作为值进行存储。

数据结构课程设计停车场管理系统设计报告

数据结构课程设计停车场管理系统设计报告

int main(){Initialization();CarNode car;SqStack Park,TempPark;LinkQueue Q;InitStack(Park);InitStack(TempPark);InitQueue(Q);while((scanf("%c%d%d",&car.event,&car.num,&car.time))&&(car.event!='e'&&c ar.event!='E')){getchar(); //除去输入结束时的回车switch(car.event){case 'A':case 'a':Arrive(Park,Q,car);break;case 'D':case 'd':Leave(Park,TempPark,Q,car);break;default: printf("您的第一个数据输入有误!\n");break;}}printf("程序结束,谢谢使用!\n");return 0;2)分别构造空栈和空队列栈:Status InitStack(SqStack &S){ //构造一个空栈S.Stacksize=0;S.base=(CarNode*)malloc((MAX)*sizeof(CarNode));if(!S.base){exit(OVERFLOW);printf("存储空间分配失败");}S.top=S.base;return OK;}队列:Status InitQueue(LinkQueue &Q){ //构造一个空队列(带头结点)Q.front=Q.rear=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));if(!Q.front){exit(OVERFLOW);printf("存储空间分配失败");}Q.front->next=NULL;Q.queuesize=0;return OK;3)车辆到达处理Status Arrive(SqStack &S,LinkQueue &Q,CarNode &e){ //车辆到达处理if((S.top-1)->time<=e.time){ //时间处理if(!Check_Stack(S,e)&&!Check_Queue(Q,e)){ //是否已存在if(S.top-S.base<MAX){Push(S,e);printf("成功进入停车场,在%d号车库!\n",S.top-S.base);return OK;}else{EnQueue(Q,e);printf("停车场已满,车辆进入便道,在%d号车位!\n",Q.queuesize);}}elseprintf("该牌照的车已存在,输入有误,请重新输入\n");return OK;}else{printf("时间输入有误,请重新输入!\n");return FALSE;}}4)车辆离开处理Status Leave(SqStack &S,SqStack &TempS,LinkQueue &Q,CarNode &e) { //车辆离开处理CarNode a;int leatime,leanum;int entertime; //进入停车场时间int cost;if(!(Check_Stack(S,e) || Check_Queue(Q,e))){printf("数据输入错误,本停车场内无所查询车辆,请重新输入!\n");return true;}else{if(Check_Stack(S,e)) //若需要离开的车辆在停车场{if(e.num==(S.top-1)->num) //车辆处在栈顶{Pop(S, a);leatime=e.time;leanum=e.num;entertime=a.time;printf("车辆进入车库时间:%d\t现在(离开)时间:%d\t停留时间:%d\t\n",entertime,leatime,leatime-entertime);}else //车辆处在栈中间{do{Pop(S,a); //从栈中依次退出Push(TempS,a); //依次进入临时栈}while((S.top-1)->num!=e.num);//直到top指针下一个位置的num=车牌号Pop(S, a); //该车离开leatime=e.time;leanum=e.num;entertime=a.time;printf("车进入停车场时间:%d\t现在(离开)时间:%d\t停留时间:%d\t\n",entertime,leatime,leatime-entertime);do { //其余车辆按原来次序返回停车场Pop(TempS,a);Push(S,a);}while(TempS.top!=TempS.base);//条件与上面不同,此时是全部回去}cost=(leatime-entertime)*price;if(cost>=0)printf("您的车牌号为%d 的车应交纳的费用是:%d\n",leanum,cost);if(Q.front!=Q.rear){ //队列不空的话从便道进停车场DeQueue(Q,a);if(a.time<leatime) //便道车辆进车库时间应该比车库车辆离开时间晚entertime=leatime;a.time=leatime;Push(S,a); //该车进入停车场printf("车牌号为%d的车辆从便道上进入%d号车库!从现在开始计时,现在时间为:%d\n",a.num,S.top-S.base,a.time);}}else if(Check_Queue(Q,e)){ //从便道直接离开do{DeQueue(Q,a);EnQueue(Q,a);}while(Q.front->next->data.num!=e.num);DeQueue(Q,e); //前面的车进入队尾printf("您的车牌号为%d 的车辆未进入车库从便道直接离开,费用为0!\n",e.num);}}return true;2.主要设计程序如下:#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#define MAX 2 //停车场容量#define price 2 //单价#define OK 1#define FALSE 0#define TRUE 1#define ERROR -1#define OVERFLOW -2typedef int Status;//============================================================== =======typedef struct CarNode{char event;int num;int time;}CarNode; //车辆信息结点typedef struct SqStack{CarNode *base;CarNode *top;int Stacksize;}SqStack; //栈(停车场)typedef struct QNode{CarNode data;struct QNode *next;}QueueNode; //便道结点typedef struct LinkQueue{QueueNode *front;QueueNode *rear;int queuesize;}LinkQueue; //队列(便道)//============================================================== =======Status InitStack(SqStack &S){ //构造一个空栈S.Stacksize=0;S.base=(CarNode*)malloc((MAX)*sizeof(CarNode));if(!S.base){exit(OVERFLOW);printf("存储空间分配失败");}S.top=S.base;return OK;}//============================================================== =======Status InitQueue(LinkQueue &Q){ //构造一个空队列(带头结点)Q.front=Q.rear=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));if(!Q.front){exit(OVERFLOW);printf("存储空间分配失败");}Q.front->next=NULL;Q.queuesize=0;return OK;}//============================================================== =======Status GetTop(SqStack S,CarNode &e){ //返回栈顶元素if(S.top==S.base)return ERROR;e=*(S.top-1);return TRUE;}//============================================================== =======Status Pop(SqStack &S,CarNode &e){ //删除栈顶元素if(S.top==S.base)return ERROR;e=*--S.top;return OK;}//============================================================== =======Status Push(SqStack &S,CarNode e){//插入元素为新的栈顶元素(在栈不满的前提下) if(S.top-S.base>=MAX)return FALSE;*S.top++=e;return OK;}//============================================================== =======Status DeQueue(LinkQueue &Q,CarNode &e){ //删除队头元素(带头结点) if(Q.rear==Q.front)return ERROR;QueueNode *p=Q.front->next;e=p->data;Q.front->next=p->next;if(p==Q.rear)Q.rear=Q.front;free(p);Q.queuesize--;return OK;}//============================================================== =======Status EnQueue(LinkQueue &Q,CarNode e){ //插入新的队尾元素QueueNode *p=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));if(!p)exit(OVERFLOW);p->data=e;p->next=NULL;Q.rear->next=p;Q.rear=p;Q.queuesize++;return OK;}//============================================================== =======Status Check_Stack(SqStack &S,CarNode e){//车辆到达时车库内是否有同名车CarNode *Temp=S.base;while((Temp!=(S.top))&&(Temp->num!=e.num))Temp++;if((Temp==S.top))return FALSE;elsereturn TRUE;}//============================================================== =======Status Check_Queue(LinkQueue &Q,CarNode e){//车辆到达时便道上是否有同名车QueueNode *Temp=Q.front;while((Temp!=Q.rear) && (Temp->data.num!=e.num))Temp=Temp->next;if((Temp==Q.rear) && (Temp->data.num!=e.num))return FALSE;elsereturn TRUE;}//============================================================== =======Status Arrive(SqStack &S,LinkQueue &Q,CarNode &e){ //车辆到达处理if((S.top-1)->time<=e.time){ //时间处理if(!Check_Stack(S,e)&&!Check_Queue(Q,e)){ //是否已存在if(S.top-S.base<MAX){Push(S,e);printf("成功进入停车场,在%d号车库!\n",S.top-S.base);return OK;}else{EnQueue(Q,e);printf("停车场已满,车辆进入便道,在%d号车位!\n",Q.queuesize);}}elseprintf("该牌照的车已存在,输入有误,请重新输入\n");return OK;}else{printf("时间输入有误,请重新输入!\n");return FALSE;}}//============================================================== =======Status Leave(SqStack &S,SqStack &TempS,LinkQueue &Q,CarNode &e){ //车辆离开处理CarNode a;int leatime,leanum;int entertime; //进入停车场时间int cost;if(!(Check_Stack(S,e) || Check_Queue(Q,e))){printf("数据输入错误,本停车场内无所查询车辆,请重新输入!\n");return true;}else{if(Check_Stack(S,e)) //若需要离开的车辆在停车场{if(e.num==(S.top-1)->num) //车辆处在栈顶{Pop(S, a);leatime=e.time;leanum=e.num;entertime=a.time;printf("车辆进入车库时间:%d\t现在(离开)时间:%d\t停留时间:%d\t\n",entertime,leatime,leatime-entertime);}else //车辆处在栈中间{do{Pop(S,a); //从栈中依次退出Push(TempS,a); //依次进入临时栈}while((S.top-1)->num!=e.num);//直到top指针下一个位置的num=车牌号Pop(S, a); //该车离开leatime=e.time;leanum=e.num;entertime=a.time;printf("车进入停车场时间:%d\t现在(离开)时间:%d\t停留时间:%d\t\n",entertime,leatime,leatime-entertime);do { //其余车辆按原来次序返回停车场Pop(TempS,a);Push(S,a);}while(TempS.top!=TempS.base);//条件与上面不同,此时是全部回去}cost=(leatime-entertime)*price;if(cost>=0)printf("您的车牌号为%d 的车应交纳的费用是:%d\n",leanum,cost);if(Q.front!=Q.rear){ //队列不空的话从便道进停车场DeQueue(Q,a);if(a.time<leatime) //便道车辆进车库时间应该比车库车辆离开时间晚entertime=leatime;a.time=leatime;Push(S,a); //该车进入停车场printf("车牌号为%d的车辆从便道上进入%d号车库!从现在开始计时,现在时间为:%d\n",a.num,S.top-S.base,a.time);}}else if(Check_Queue(Q,e)){ //从便道直接离开do{DeQueue(Q,a);EnQueue(Q,a);}while(Q.front->next->data.num!=e.num);DeQueue(Q,e); //前面的车进入队尾printf("您的车牌号为%d 的车辆未进入车库从便道直接离开,费用为0!\n",e.num);}}return true;}//============================================================== =======void Initialization(){ //初始化程序printf("======================================================= ===\n");printf("* 停车场管理模拟程序*\n");printf("======================================================= ===\n");printf("请依次输入车辆到达(A/a)/离去(D/d)/结束(E/e)信息、车牌号以及当前时间:\n\n");}//============================================================== =======int main(){Initialization();CarNode car;SqStack Park,TempPark;LinkQueue Q;InitStack(Park);InitStack(TempPark);InitQueue(Q);while((scanf("%c%d%d",&car.event,&car.num,&car.time))&&(car.event!='e'&&c ar.event!='E')){getchar(); //除去输入结束时的回车switch(car.event){case 'A':case 'a':Arrive(Park,Q,car);break;case 'D':case 'd':Leave(Park,TempPark,Q,car);break;default: printf("您的第一个数据输入有误!\n");break;}}printf("程序结束,谢谢使用!\n");return 0;}。

数据结构课程设计报告书 停车场管理系统

数据结构课程设计报告书 停车场管理系统

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#define N 100/*预设停车场有100个车位*/#define D 1.2/*预设车辆停车费为1.2元每小时*/ #define NUMBER 100void menu();void start();void parkingplace();void drive();struc car{int carnumber;int cararrave;int carleave;int carplace;}car[NUMBER];struct park;{int null;}parkingplace[N-1];void main (){menu();/*菜单*/}void menu(){int n;do{puts("****MENU***");puts("1、停车");puts("2、开车");puts("3、退出");puts("4、初始化");printf("请选择你需要的服务(1-4):");scanf("%d",&n);}switch(n){case 1:parking;break;/*停车函数*/case 2:drive;brea ;/*开车函数*/case 3:exit;break;/*退出*/case 4:start;break;/*初始化*/}}void start()/*初始化*/{int i,j;for(i=0;j<N;i++)parking[i].null=0;/*停车场设置为空*/printf("已初始化");menu();}void parkingplace()/*车辆进入函数*/{int i,a,h=0;printf(“请输入该车系序号(从0开始):”);scanf(“%d”,&a);for(i=0;i<N;i++){if(parking[i].park==0)/*无车标记*/if(parking[i].park==1)/*有车标记*/h=h+1;}if(h==N)printf(“停车场内已满!”);else{car[a].carplace=h;parkingplace[h].null=1;printf(“该车应该停在停车场内”);printf(“请输入该车进停车场时间:”);scanf(“d%”,&car[a].cararrave);}void drive()/*车辆离开函数*/{int i,k,time;double(“请输入车辆次序号【】”);scanf(“%d”,&i);printf(“请输入离开时间:”);scanf(“%d”,&car[i]carleave);fee=D*(car[i].carleave-car[i].cardrrave);time=car[i].carleave-car[i].cardrrave;printf(“次序号为%d的车停时间%d小时,应收费%f元”,i,time,fee); }。

数据结构 课程设计 停车场管理系统

数据结构 课程设计 停车场管理系统

《数据结构》课程设计报告设计报告题目:停车场管理问题学院:信息科学与工程学院《数据结构》课程设计报告书1.1 课程设计选题的目的为大家解决一些生活中的实际问题,在这个过程中,自我设计的能力也在不断地提高。

此次程序设计综合运用所学数据额结构以及C语言的知识解决实际问题,将课堂的书本知识有效的在程序中体现出来,使我们更理解了C语言及数据结构的功能之强大,进一步让学生对面向对象的方法以及数据结构的编程思想有了较好了解和认识。

1.通过课程设计,加深对《数据结构》这一课程所学内容的进一步理解与巩固。

2.通过课程设计,加深对结构化设计思想的理解,能对系统功能进行分析,并设计出合理的模块化结构。

3.通过课程设计,提高程序开发功能,培养分析问题、解决实际问题的能力,能运用合理的控制流程编写清晰高效的程序。

1.2 课程设计选题的内容[问题描述]设有一个可以停放n辆汽车的狭长停车场,它只有一个大门可以供车辆进出。

车辆按到达停车场时间的早晚依次从停车场最里面向大门口处停放(最先到达的第一辆车放在停车场的最里面)。

如果停车场已放满n辆车,则后来的车辆只能在停车场大门外的便道上等待,一旦停车场内有车开走,则排在便道上的第一辆车就进入停车场。

停车场内如有某辆车要开走,在它之后进入停车场的车都必须先退出停车场为它让路,待其开出停车场后,这些车辆再依原来的次序进场。

每辆车在离开停车场时,都应根据它在停车场内停留的时间长短交费。

如果停留在便道上的车未进停车场就要离去,允许其离去,不收停车费,并且仍然保持在便道上等待的车辆的次序。

编制一程序模拟该停车场的管理。

[实现要求]要求程序输出每辆车到达后的停车位置(停车场或便道上),以及某辆车离开停车场时应交纳的费用和它在停车场内停留的时间。

一.需求分析以栈模拟停车场,以队列模拟停车场外的便道,按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。

每一组输入数据包含三个数据项:汽车“到达”或“离去”信息,汽车牌照号码以及汽车到达或离去的时刻。

数据结构课程设计停车场管理系统

数据结构课程设计停车场管理系统

停车场管理专业班级:学号:姓名:指导教师:课程设计时间:计算机专业数据结构课程设计任务书实验题目:停车场管理系统一、要解决的问题停车场是一条可以停放n辆车的狭窄通道,且只有一个大门汽车停放安到达时间的先后依次由北向南排列(大门在最南端,最先到达的第一辆车停在最北端)若停车场已经停满n辆车,后来的汽车在便道上等候,一旦有车开走,排在便道上的第一辆车可以开入;当停车场的某辆车要离开时,停在他后面的车要先后退为他让路,等它开出后其他车在按照原次序开入车场,每两停在车场的车要安时间长短缴费。

要求:以栈模拟停车场,以队列车场外的便道,按照从终端输入的数据序列进行模拟管理。

每一组数据包括三个数据项:汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码、以及到达或离去的时刻。

对每一组数据进行操作后的信息为:若是车辆到达,则输出汽车在停车场的内或便道上的位置:若是车辆离去则输出汽车在停车场内的停留时间和应缴纳的费用(在便道上的停留时间不收费)。

栈以顺序结构实现,队列以链表结构实现。

二、基本要求(1)界面友好,函数功能要划分好(2)总体设计应画一流程图(3)程序要加必要的注释(4)要提供程序测试方案。

三、算法基本思想描述由于停车场是一个狭窄通道,而且只有一个大门可供汽车进出,问题要求汽车停车场内按车辆到达时间的先后顺序,依次由北向南排列。

由此很容易联想到数据结构中的堆栈模型,因此可首先设计一个堆栈,以堆栈来模拟停车场,我设计用顺序存储结构来存储停车场内的车辆信息,并给车辆按进栈顺序编号,当停车场内某辆车要离开时,在他之后进入的车辆必须先退出车场为它让路,待该辆车开出大门外,其他车辆再按原次序进入停车场。

这是个一退一进的过程,而且让道的汽车必须保持原有的先后顺序,因此可再设计一个堆栈,以之来暂时存放为出站汽车暂时让道的汽车。

当停车场满后,继续进来的汽车需要停放在停车场旁边的便道上等候,若停车场有汽车开走,则按排队的先后顺序依次进站,最先进入便道的汽车将会最先进入停车场,这完全是一个先进先出模型,因此可设计一个队列来模拟便道,队列中的数据元素设计成汽车的车牌号,并以链表的形式存储。

停车场管理系统数据结构课程设计

停车场管理系统数据结构课程设计

停车场管理系统数据结构课程设计随着城市化进程的不断加快,车辆的数量也不断增加,而停车场资源却十分有限。

如何高效地管理停车场,让车辆能够快速停放和取车,成为了一个亟待解决的问题。

因此,设计一个高效的停车场管理系统就显得尤为重要。

在设计停车场管理系统时,数据结构是不可忽视的一个重要组成部分。

数据结构是指用于组织和存储数据的一种方式,能够让程序高效地访问和操作数据。

在停车场管理系统中,使用合适的数据结构能够提高系统的运行效率和响应速度,从而提升用户体验。

停车场的车位可以使用数组或链表来表示。

数组是一种有序的数据结构,可以快速访问任意一个元素,因此可以用来表示固定数量的车位。

而链表则可以动态地添加和删除元素,适用于表示数量不固定的车位。

对于停车场来说,使用链表更为合适,因为车位的数量是不确定的,需要动态地添加和删除车位。

停车场管理系统需要对车辆进出进行管理,这时可以使用队列来实现。

队列是一种先进先出的数据结构,可以用来管理车辆的进出顺序。

每当一辆车进入停车场时,就将其加入到队列尾部,而每当一辆车出停车场时,就从队列头部取出。

使用队列可以保证车辆按照先后顺序进出停车场,避免了混乱和拥堵。

在停车场管理系统中,需要对车辆的信息进行管理,如车牌号、停车时间、费用等。

这时可以使用哈希表来存储车辆信息。

哈希表是一种根据关键字直接访问内存地址的数据结构,可以快速地访问和修改车辆信息。

将车牌号作为关键字,可以快速地找到对应的车辆信息,方便管理和计费。

为了提高系统的运行效率,可以使用优先队列来管理车位的分配。

优先队列是一种根据优先级排序的队列,可以根据车辆类型、停车时间等因素确定优先级,从而实现车位的高效分配。

使用优先队列可以避免车辆长时间等待无法停放的情况,提高了停车场的利用率。

停车场管理系统的设计离不开合适的数据结构。

使用数组、链表、队列、哈希表和优先队列等数据结构可以提高系统的运行效率和响应速度,从而提升用户体验。

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数据结构设计:停车场管理姓名:韦邦权专业:2013级计算机科学与技术学号:13224624班级:13052316完成日期:2013.12.191 问题描述设停车场是一个可停放n辆汽车的狭长通道,且只有一个门可供出入。

汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序,依次由北向南排列(门在最南端,最先到达的第一辆车停放在车场的最北端),若车场内已停满n辆汽车,则后来的汽车只能在门外的便道上等候,一旦有车开走,则排在便道上的第一辆汽车即可开入;当停车场内某辆车要离开时,在它之后进入的车辆必须先退出车场为它让路,待该辆车开出大门外,其他车辆再按原顺序进入车场,每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。

2需求分析(1)根据车辆到达停车场到车辆离开停车场时所停留的时间进行计时收费。

(2)当有车辆从停车场离开时,等待的车辆按顺序进入停车场停放。

实现停车场的调度功能。

(3)用顺序栈来表示停车场,链队表示停车场外的便道。

(4)显示停车场信息和便道信息。

(5)程序执行的命令为:○1车辆进入停车场○2车辆离开停车场○3显示停车场的信息。

3概要设计3.1抽象数据类型定义(1)栈的抽象数据类型定义AST Stack{数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,...,n, n≥0}数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,...,n}约定an端为栈顶,a1端为栈底。

基本操作:InitStack(&S)操作结果:构造一个空栈S。

DestroyStack(&S)初始条件:栈S已存在。

操作结果:栈S被销毁。

ClearStack(&S)初始条件:栈S已存在。

操作结果:将栈S清为空栈。

StackEmpty(S)初始条件:栈S已存在。

操作结果:若栈S为空栈,则返回TRUE,否则FALSE。

StackLength(s)初始条件:栈S已存在。

操作结果:返回S的元素个数,既栈的长度。

GetTop(S,&e)初始条件:栈S已存在且非空。

操作结果:用e返回S的栈顶元素。

Push(&S,e)初始条件:栈S已存在。

操作结果:插入元素e为新的栈顶元素。

Pop(&S,&e)初始条件:栈S已存在且非空。

操作结果:删除S的栈顶元素,并用e返回其值。

StackTraverse(S,visit())初始条件:栈S已存在且非空。

操作结果:从栈底到栈顶依次对S的每个数据元素调用函数visit()。

一旦visit()失败,则操作失效。

}ADT Stack(2)队列的抽象数据类型定义ADT Queue{数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,...,n,n≥0}数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,...,n}约定其中a1端为队列头,an为队列尾。

基本操作:InitQueue(&Q)操作结果:构造一个空队列Q。

DestroyQueue(&Q)初始条件:队列Q已存在。

操作结果:队列Q被销毁,不再存在。

ClearQueue(&Q)初始条件:队列Q已存在。

操作结果:将Q清为空队列。

QueueEmpty(Q)初始条件:队列Q已存在。

操作结果:若Q为空队列,则返回TRUE,否则FALSE。

QueueLength(Q)初始条件:队列Q已存在。

操作结果:返回Q的元素个数,即队列的长度。

GetHead(Q,&e)初始条件:Q为非空队列。

操作结果:用e返回的队头元素。

EnQueue(&Q,e)初始条件:队列Q已存在。

操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素。

DeQueue(&Q,&e)初始条件:Q为非空队列。

操作结果:删除Q的队头元素,并用e返回其值。

QueueTraverse(Q,visit())初始条件:Q已存在且非空。

操作结果:从队头到队尾,依次对Q的每个数据元素调用函数visit()。

一旦visit()失败,则操作失败。

}ADT Queue3.2模块划分本程序包括六个模块:(1)主程序模块void main(){初始化停车站;初始化让路的临时栈;初始化通道;输出主菜单:车辆到达、车辆离开与计费、查看停车场信息;}(2)入场模块int arrive(SqStack *In,LinkQueue *W){车辆进入停车场;计算停车费用}(3)出场模块void leave(SqStack *In,SqStack *Out,LinkQueue *W) {车辆离开停车场;}(4)输出模块void info(SqStack S,LinkQueue W){输出停车场信息;}(5)栈模块——实现栈的抽象数据类型(6)队列模块——实现队列的抽象数据类型4 详细设计4.1数据类型的定义int MAX; /*定义一个全局变量用来存储车库最大容量*/float price;/*定义一个全局变量用来存储每车每小时的费用*/ typedef struct time{int hour;int min;}Time; /*时间结点*/typedef struct node{char num[10];Time reach;Time leave;}Car; /*车辆信息结点*/typedef struct NODE{Car *stack[100];int top;}SqStack; /*停车站*/typedef struct car{Car *data;struct car *next;}QNode;typedef struct Node{QNode *head;QNode *rear;}LinkQueue; /*通道*/4.2主要模块的算法描述本程序主要分为四部分:(1)主函数及程序框架、(2)车辆到达模块、(3)车辆离开模块、(4)显示车辆信息模块,(1)主函数void main(){SqStack In,Out; LinkQueue Wait;int ch;InitStack(&In); /*初始化停车站*/InitStack(&Out); /*初始化让路的临时栈*/InitQueue(&Wait); /*初始化通道*/while(1){printf("--------------------欢迎使用停车场管理系统--------------------\n");printf("\t本系统由5011工作室开发,作者:邓春国、段庆龙、梁伟明、丁磊。

\n\n");printf("请输入停车场的容量:");scanf("%d",&MAX);printf("请输入停车场的收费标准(元/小时):");scanf("%f",&price);printf("您输入的停车场容量为%d位,费用为%2.1f元/小时。

\n",MAX,price);printf("\n(1)车辆到达\n(2)车辆离开\n(3)停车场信息\n(4)退出系统\n请选择\n");while(1){ch=getch();switch(ch){case 49:arrive(&In,&Wait);break; /*车辆到达*/case 50:leave(&In,&Out,&Wait);break; /*车辆离开*/case 51:info(In,Wait);break; /*输出车站信息*/case 52:{printf("谢谢使用!");exit(0);} /*退出主程序*/default:printf("\n按键无效,请重新按键选择!");}/*49-52分别表示“1”-“4”这四个按键的键值*/system("CLS");printf("--------------------欢迎使用停车场管理系统--------------------\n");printf("\t本系统由CG工作室开发,作者:邓春国、段庆龙、梁伟明、丁磊。

\n\n\n");printf("您输入的停车场容量为%d位,费用为%2.1f元/小时。

\n",MAX,price);printf("\n(1)车辆到达\n(2)车辆离开\n(3)停车场信息\n(4)退出系统\n请选择\n");}}}(2)车辆离开模块○1算法分析void leave(SqStack *In,SqStack *Out,LinkQueue *W) /*车辆离开*/{int room;Car *p,*t;QNode *q;/*开始定义一个整型变量room,用来记录要离开的车辆在停车场的位置,定义车辆结点指针p和t和队列结点指针q。

*/if(In->top>0) /*有车*/{while(1){printf("\n请输入车在停车场的位置(1-%d):",In->top);scanf("%d",&room);if(room>=1&&room<=In->top) break;}/*判断停车场内是否有车,如果有车,就输入要离开的车辆在停车场的位置,否则就提示停车场没车。

这里用了while循环语句,如果输入的车辆位置超出范围,就要重新输入。

*/while(In->top>room) /*车辆离开*/{Out->top++;Out->stack[Out->top]=In->stack[In->top];In->stack[In->top]=NULL;In->top--;}/*如果栈顶位置In->top大于要离开的车位置room(即要离开的车不在停车场的门口)的话,在要离开的车辆前面的车就要先离开,开到临时停车场,即临时栈中,因此Out所表示的临时栈的栈顶top加1,用来表示临时停车场增加1辆车;接着把该车的信息拷贝到栈Out中,然后删除栈In的栈顶(即这辆车开走)。

*/ p=In->stack[In->top];In->stack[In->top]=NULL;In->top--;while(Out->top>=1){In->top++;In->stack[In->top]=Out->stack[Out->top];Out->stack[Out->top]=NULL; Out->top--;}/*直到要离开的车辆前面的车都开到临时停车场之后,该车才离开,离开之后,该车的信息结点In->stack[In->top]置空,然后栈顶In->top减1。

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