实验2停车场管理

### 实验2：停车场管理——栈和队列的应用 #### 实验背景与目的 随着城市化进程的加速，交通拥堵和停车难成为城市普遍面临的问题之一。为了提高停车场的使用效率和服务质量，本实验通过计算机编程的方式模拟了一个狭长的停车场管理场景。在此过程中，将学习并实践栈和队列这两种数据结构的应用，理解它们的工作原理及其特点。 **实验目的：** 1. **掌握队列和栈的存储结构：** - 掌握队列和栈的顺序存储结构和链式存储结构。 - 学会在具体的应用场景中灵活运用这两种数据结构。 2. **深入理解栈和队列的特点：** - 理解栈的“先进后出”(Last In First Out, LIFO)原则。 - 理解队列的“先进先出”(First In First Out, FIFO)原则。 3. **熟悉栈和队列的基本运算：** - 包括入栈、出栈、入队、出队等基本操作。 #### 实验内容概述 本实验模拟了一个具有固定容量`n`的停车场，其中： 1. **问题描述：** - 停车场只有一个出入口。 - 车辆按照到达时间依次从停车场内部向大门方向停放。 - 若停车场满员，则后续到达的车辆需在外围便道上排队等待。 - 当有车辆离开停车场时，位于便道的第一辆车可进入停车场。 - 若停车场内的车辆需要离开，其后的所有车辆均需暂时退让以方便该车辆驶出。 - 每辆车离开时需根据其在停车场内的停留时间支付相应的费用。 - 若车辆未进入停车场即离开，则无需支付费用，且不影响便道上的其他车辆排队顺序。 2. **实现要求：** - 程序应输出每辆车到达后的停车位置（停车场或便道）。 - 输出某辆车离开停车场时需支付的费用及其在停车场内的停留时间。 3. **实现提示：** - 输入信息包括车辆的动作（到达或离开）、车牌号以及对应的时间。 - 使用栈来模拟停车场内的车辆停放情况，使用队列来模拟便道上的等待车辆。 - 需要设计合理的算法来处理车辆进出的情况，同时计算车辆的停留时间和应支付的费用。 #### 代码解析与实验结果 为了实现上述功能，本实验采用C++语言编写了相应的代码。主要包括以下几个部分： 1. **定义相关数据类型：** - `Seqstackcar`: 定义了栈的数据结构。 - `LQueue`: 定义了队列的数据结构。 - `CarNode`: 定义了车辆的信息结构，包括车牌号、到达时间、离开时间等。 2. **函数实现：** - `Init_Seqstack()`: 栈的初始化函数。 - `Full_Seqstack()`: 判断栈是否已满。 - `Init_LQueue()`: 队列的初始化函数。 - `Arrival()`: 处理车辆到达的情况。 - `Leave()`: 处理车辆离开的情况。 - `List()`: 显示当前停车场和便道上的车辆信息。 - `List1()`: 显示停车场内的车辆信息。 - `List2()`: 显示便道上的车辆信息。 - `PRINT()`: 计算并显示车辆的停车费用。 3. **实验结果：** - 通过调用上述函数，可以实现对停车场和便道上车辆的管理，包括车辆的出入、停留时间的计算和费用的统计等。 - 程序输出了每辆车到达后的停车位置、离开时需支付的费用及其在停车场内的停留时间。 #### 总结 本实验通过模拟狭长停车场的管理过程，不仅加深了对栈和队列这两种数据结构的理解，而且锻炼了利用这些数据结构解决实际问题的能力。通过对车辆进出管理逻辑的设计和实现，进一步掌握了栈和队列的基本运算，并能够灵活应用于解决实际问题。此外，通过实验的完成，还提升了编程能力和问题解决能力。