设停车厂只有一个可停放n辆汽车的狭长通道,且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达的先后顺序依次排列,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,一旦停车场内有车开走,则排在便道上的第一辆车即可进入;当停车场内某辆车要离开时,由于停车场是狭长的通道,在它之后开入的车辆必须先退出车场为它让路,待该辆车开出大门后,为它让路的车辆再按原次序进入车场。在这里假设汽车不能从便道上开走。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缴纳费用。试设计一个停车场管理程序。 ### 停车场管理问题的数据结构实现 #### 背景与问题描述 本案例主要探讨一个模拟现实生活中停车场管理的问题。问题设定如下:停车场为一条狭长的通道,只配备有一个出入口,能够容纳固定数量(n)的车辆。当停车场已满时,后续到达的车辆需在门口外的便道上排队等待空位。如果有车辆需要离开停车场,那么其后面的车辆必须先倒出,以便该车可以顺利驶出,完成这一过程后,让行的车辆将按原顺序重新进入停车场。此外,每辆车离开停车场时需要按照停留时间支付一定的费用。 #### 数据结构选择 为了解决上述问题,本文采用C++语言进行编程实现,并利用了栈(Stack)和队列(Queue)两种基本的数据结构来分别管理停车场内的车辆以及便道上等待进入停车场的车辆。 #### 代码解析 ##### 定义常量 - `const int N = 3;`:定义停车场的最大容量为3。 - `const double price = 0.0025;`:设置每小时的停车费用标准为0.025单位货币。 ##### 结构体定义 - `struct Car`: 用于表示车辆的信息,包含车牌号、进场时间和离场时间等字段。 - `struct SqStack`: 代表停车场内部使用的一种顺序栈,用以存储当前停泊于停车场内的车辆信息。 - `struct QNode`: 用于链式队列的节点,每个节点保存一辆等待进入停车场的车辆信息。 - `struct LinkQueue`: 链式队列类型,用以组织在便道上等待的车辆。 ##### 函数实现 - **初始化函数**: - `InitStack(SqStack &S)`:初始化停车场的顺序栈。 - `InitQueue(LinkQueue &Q)`:初始化便道等待区的链式队列。 - **栈操作函数**: - `push(SqStack &S, Car &e)`:将车辆信息压入停车场栈。 - `pop(SqStack &S, Car &e)`:从停车场栈弹出车辆信息。 - **队列操作函数**: - `EnQueue(LinkQueue &Q, Car &e)`:将车辆信息加入便道等待区的链式队列尾部。 - `DeQueue(LinkQueue &Q, Car &e)`:从便道等待区的链式队列头部取出一辆车的信息。 - **停车场管理函数**: - `parking(SqStack &p, LinkQueue &l)`:处理停车场内部车辆的进出逻辑。 - `getCar(SqStack &p, SqStack &t, LinkQueue &l)`:处理车辆离开停车场时的相关逻辑,包括车辆的让行及重新入库。 - `display(SqStack &p, SqStack &t)`:显示当前停车场及临时栈中的车辆信息。 #### 主函数流程 主函数首先初始化停车场栈和便道等待区链式队列,然后通过循环接收用户输入来模拟车辆的进出操作。具体而言,用户可以通过菜单选项来模拟车辆进入或离开停车场的过程,系统会根据停车场的实际状态动态调整车辆的位置,确保符合题目所给定的条件。 #### 实现思路分析 在本案例中,停车场栈和便道等待区链式队列的结合使用非常关键。停车场栈保证了内部车辆的先进后出特性,而便道等待区链式队列则实现了外部车辆的先进先出特性,两者的结合完美地模拟了题目所描述的停车场管理场景。通过合理的数据结构设计和高效的算法实现,本案例有效地解决了复杂情境下的停车场管理问题。
//制作时间:2011:03:28
//这个停车场使用的停车位是3个,如果想更改的话可以把下面的const int N=3;的N值改成你需要的大小
#include <iostream>
#include "time.h"
#include <string>
using namespace std;
const double price=0.0025;//停车场的收费标准:每小时0.025
const int N=3;//停车位的个数
const int OK=1;
const int ERROR=0;//函数状态控制
static int empty=N;
static int EMPTYQUEE=0;//队列中的车的个数
typedef struct Car
{
char num[5];//汽车的车牌号
time_t time_come;//汽车停入停车位的时间
time_t time_leave;//汽车离开停车位的时间
}Car;
typedef struct SqStack
{
Car *base;//栈底指针
Car *top;//栈顶指针
int stacksize;
}SqlStack;
typedef struct QNode//队列的节点
{
Car data;
struct QNode *next;
}QNode;
{
QNode *front;//队头指针
QNode *rear;//队尾指针
}LinkQueue;
//对栈进行的操作,入栈、出栈
void InitStack (SqStack &S)
{//构造空栈S
S.base=(Car*)malloc(N*sizeof(Car));
if(!S.base) {cout<<"分配失败"<<endl;exit(0);}
S.top=S.base;
S.stacksize=N;
}
int push(SqStack &S,Car &e)
{
//插入元素E为新的栈顶元素
if(S.top-S.base==N)
{
return ERROR;//栈满
}
else
{
*S.top++=e;
return OK;
}
}
int pop1(SqStack &S,Car &e)
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