C/C++利用棧和隊列實現(xiàn)停車場管理系統(tǒng)
更新時間:2022年06月29日 14:13:36 作者:葉落秋白
數(shù)據(jù)結構的課程設計一般都不是很好理解,今天小編為大家總結了一下c和c++版本的常見棧和隊列的的停車場管理程序,需要的小伙伴可以參考一下
純c語言版
包含的功能
1、停車功能
如果停車場滿,能夠暫時存放到便道內(nèi)
2、開走車功能
將指定車開走后打印收據(jù),便道內(nèi)的車自動停到停車場
3、退出程序功能
運行效果
停車功能測試:
離開停車場并打印收據(jù)測試:
源碼
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS//visual stduio添加對scanf的信任 #include<stdio.h> #include <stdlib.h> #include<string.h> #include<math.h> #define size 1 //停車場位置數(shù) //模擬停車場的堆棧的性質; typedef struct zanlind { int number; //汽車車號 float ar_time; //汽車到達時間 }zanInode;//車結點 typedef struct { zanInode* base; //停車場的堆棧底 zanInode* top; //停車場的堆棧頂 int stacksize_curren;//堆棧長度 }stackhead; //堆棧的基本操作; void initstack(stackhead& L) //構造一個空棧L { L.base = (zanInode*)malloc(size * sizeof(zanlind));//給棧L分配空間 if (!L.base) exit(0); //存儲分配失敗 L.top = L.base;//初始化棧頂和棧底指針相同 L.stacksize_curren = 0;//初始化棧長度為0 } void push(stackhead& L, zanInode e) //插入元素e為新的棧頂元素 { *L.top++ = e;//先讓L棧的棧頂指向e,然后棧頂指針+1 L.stacksize_curren++;//由于上面的e進入了棧內(nèi),所以棧長度加一 } void pop(stackhead& L, zanInode& e) //若棧不為空,刪除L的棧頂元素,用e返回其值 { if (L.base==L.top)//棧長度為0時,停車場為空 { printf("停車場為空!!"); return; } e = *--L.top;//如果棧頂和棧底不等,那么e為當前top指針減一后的指向,這是因為棧頂指針始終指向棧頂元素的上面。 L.stacksize_curren--;//隨著top指針減一,棧長度減一。注意返回e是通過引用完成的,就是 &e,e的變化會導致實參的變化 } //模擬便道的隊列的性質; typedef struct duilie {//隊列就是便道(候車區(qū)) int number; //汽車車號 float ar_time; //汽車到達時間 struct duilie* next;//鏈式的隊列結點,通過next指針訪問相鄰的隊列結點 }*queueptr;//指向隊列結點自身的指針 typedef struct { queueptr front; //便道的隊列的對頭 queueptr rear; //便道的隊列的隊尾 int length;//隊列長度 }linkqueue; //隊列的基本操作; void initqueue(linkqueue& q) //構造一個空隊列q,也是初始化 { q.front = q.rear = (queueptr)malloc(sizeof(duilie));//給隊列q動態(tài)分配空間 if (!q.front || !q.rear) exit(0); //如果隊首指針和隊尾指針為NULL,則存儲分配失敗 q.front->next = NULL;//隊首指針的下一個隊列結點置為NULL,隊列結點進隊列只能從隊尾進 q.length = 0;//初始化隊列長度為零 } void enqueue(linkqueue& q, int number, int ar_time) //進隊列,把車結點插入隊列尾(屬性為number,ar_time) { queueptr p;//創(chuàng)建隊列指針p p = (queueptr)malloc(sizeof(duilie));//為p分配空間 if (!p) exit(0); //為空則存儲分配失敗 p->number = number;//讓隊列結點的車牌號等于插入進來的車牌號 p->ar_time = ar_time;//同上,給時間賦值 p->next = NULL;//保證只能從隊尾進隊列 q.rear->next = p;//將p結點插入到隊尾 q.rear = p;//此時隊尾指針rear指向插入進來的p結點,方便下一次從隊尾插入車結點信息 q.length++;//插入后隊列長度加一 } void popqueue(linkqueue& q, queueptr& w) //刪除q的隊頭元素 w(屬性為number,ar_time) { queueptr p;//創(chuàng)建中間隊列指針p if (q.length==0)//隊首隊尾指針相同則候車區(qū)無車 { printf("停車場通道為空"); return; } p = q.front->next;//p指針指向隊列q中的隊首位置 w = p;//將隊首元素賦值給w,即w代表刪除的隊首元素 q.front->next = p->next;//刪除隊首元素 q.length--;//刪除后隊列長度減一 } float shijiancha(float x, float y) //求時間差的子程序,x是進入時間,y是離開時間 { if (x > y) { printf("非法時間數(shù)據(jù)"); return -1; } int shix, shiy, fenx, feny; float shijiancha;//返回值,待賦值 shix = x;//shix為進入時間的整數(shù)部分 shiy = y;//shiy為離開時間的整數(shù)部分 fenx = (int)((x - shix) * 100);//fenx為進入時間的小數(shù)部分的100倍 feny = (int)((y - shiy) * 100);//feny為離開時間的小數(shù)部分的100倍 if (fenx > feny) {//如果fenx>feny,時間差就等于離開的整數(shù)減去進入的整數(shù)-1再加上60+feny-fenx,實際上feny-fenx是負數(shù) shijiancha = (shiy - shix - 1) + (float)(feny + 60 - fenx) / 100; } else//這個就是正常的了,整數(shù)部分減加上小數(shù)部分減即可 shijiancha = (shiy - shix) + (float)(feny - fenx) / 100; return shijiancha;//返回值為時間差 } void jinru(stackhead& st, linkqueue& q) //對進入停車場的汽車的處理; { int number;//待使用的車牌號 float time_a;//待使用的時間 printf("請輸入車牌號:"); scanf("%d", &number);// printf("請輸入您進車場的時間(比如說:8點半則輸入8.30):"); scanf("%f", &time_a); if (st.stacksize_curren < 2)//停車場可以停2輛車,大于兩輛車執(zhí)行else的語句 { zanInode e;//創(chuàng)建車結點 e.number = number;//給車牌號賦值 e.ar_time = time_a;//給車時間賦值 push(st, e);//將賦值好的車結點入棧 printf("請把你的車停在%d號車道\n\n", st.stacksize_curren);//提示車停在了哪個車道 } else//如果執(zhí)行這段代碼,說明停車場以及停滿2輛車 { enqueue(q, number, time_a);//將車停入候車區(qū),也就是便道 printf("停車場已滿,請把你的車停在便道的第%d個位置上\n", q.length); } } void likai(stackhead &st, stackhead &sl, linkqueue &q) //對離開的汽車的處理; { //st 堆棧為停車場,sl 堆棧為倒車場 int number, flag = 1; //q 為便道隊列 float sh, time_d, arrivaltime, money1; printf("請輸入您的車牌號:"); scanf("%d", &number); printf("請輸入您出車場的時間(比如說:8點半則輸入8.30):"); scanf("%f", &time_d); zanInode e, q_to_s;//e為要查找的車結點,q_to_s為后面將從便道進入停車場的車結點 queueptr w;//隊列指針,待使用 while (flag) //此時flag=1,死循環(huán) { pop(st, e);//取出棧頂結點 push(sl, e);//將取出的棧頂結點放入倒車場 if (e.number == number)//如果車牌號對應 { flag = 0;//flag變?yōu)?,死循環(huán)結束 arrivaltime = e.ar_time;//將該結點的進入時間賦值給arrivaltime sh = shijiancha(arrivaltime, time_d);//帶入計算時間差的函數(shù)并將時間差賦值給sh money1 = (int)sh * 2 + (sh - (int)sh) * 100 / 30;//收費依據(jù) } } pop(sl, e); //把倒車場的第一輛車(要離開的)去掉; while (sl.stacksize_curren) //把倒車場的車倒回停車場 { pop(sl, e); //取出棧頂結點 push(st, e);//將取出的棧頂結點放入倒車場 } if (st.stacksize_curren < 2 && q.length != 0) //停車場有空位,便道上的車開進入停車場 { popqueue(q, w);//取出便道的第一個車并把其信息賦值給w指針 q_to_s.ar_time = w->ar_time;//將該車信息賦值給q_to_s結點 q_to_s.number = w->number; push(st, q_to_s);//入棧,即停車 printf("車牌為%d 的車已從通道進入停車場, 所在的停車位為 %d:\n", q_to_s.number, st.stacksize_curren); } printf("\n 收據(jù)"); printf("車牌號:%d\n", number); printf("++++++++++++++++++++++++++++++\n"); printf(" 進車場時間:%4.2f\n", arrivaltime); printf(" 出車場時間:%4.2f\n", time_d); printf(" 停留時間:%4.2f\n", sh); printf(" 應付(元) %4.2f\n", money1); printf("++++++++++++++++++++++++++++++\n\n"); } int main() { int m = 100; int choose; //進入或離開的標識; stackhead sting, slinshi; //停車場和臨時倒車場堆棧的定義; linkqueue line; //隊列的定義; initstack(sting); //構造停車場堆棧sting initstack(slinshi); //構造倒車場堆棧slinshi initqueue(line); //構造便道隊列l(wèi)ine printf("\n ******************停車場管理程序*************** "); printf("\n*===========================================================*"); printf("\n*溫馨提示:請車主在24:00之前來取車,給您帶來的不便,敬請原諒!*"); printf("\n* 1 *** 汽車進車場 2 *** 汽車出車場 3 *** 退出程序 *"); printf("\n*===========================================================*\n"); while (m)//m為100,可以重復操作100次 { printf(" 請輸入您需要的服務的代號(1、2、3),謝謝!\n"); scanf("%d", &choose);//待選擇的操作 switch (choose) { case 1: jinru(sting, line); break; //汽車進車場 case 2: likai(sting, slinshi, line); break; //汽車出車場 case 3: exit(0);//退出 } --m;//m遞減 } }
c++版
包含的功能
1、停車功能
如果停車場滿,能夠暫時存放到便道內(nèi)
2、開走車功能
將指定車開走后自動計費,便道內(nèi)的車自動停到停車場
3、查看停車場停車情況功能
可以查看停車場有無空位和停車信息。
4、退出程序功能
運行效果
停車功能測試:
離開停車場并自動計費測試:
查看停車場狀況功能測試:
源碼
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS//visual stduio添加對scanf的信任 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <iostream>//C++IO流頭文件 using namespace std;//C++命名空間,配合IO流頭文件可使用cin>>輸入,cout<<輸出 #define MaxSize 5 //停車場最大停車位 #define fee 2 //一小時的費用 #define L 10000//宏定義 typedef int ElemType;//將整型int名字變?yōu)镋lemType,下面再使用ElemType就是整型的意思 ElemType tmpnum = 0;//車牌號 ElemType tmptime = 0;//進入時間 typedef struct { ElemType car_num[MaxSize];//車牌號數(shù)組 ElemType car_time[MaxSize];//進入時間數(shù)組 int top;//數(shù)組下標 }STACK;//棧,存放所有的車牌號和進入時間數(shù)組 typedef struct qnode {//隊列結點 ElemType car_num;//包含車牌號 ElemType car_time;//和進入時間 struct qnode* next;//指向自身的指針,用來當問相鄰隊列結點 }QTYPT;//將qnode重命名為QTYPT typedef struct qptr {//隊列 QTYPT* front;//隊首指針 QTYPT* rear;//隊尾指針 }SQUEUE;//將qptr重命名為SQUEUE void InitStack(STACK* S) {//初始化棧S S->top = -1;//數(shù)組下標初始化為-1 } int Full(STACK* S) {//棧滿的情況 if (S->top == MaxSize - 1) { printf("\n Stack is full! Push");//提示棧滿 return 0; } return 1; } //入棧函數(shù)Push int Push(STACK* S, ElemType num, ElemType time) { if (S->top == MaxSize - 1) { printf("\n Stack is full! Push");//棧滿提示,并退出 return 0; } S->top++; //棧不滿時數(shù)組下標加一,此時為0 S->car_num[S->top] = num; //棧車牌號數(shù)組的car_num[top]賦值為num S->car_time[S->top] = time; //同車牌號,這次是進入時間的賦值 return 1; //賦值成功則返回1 } int Empty(STACK* S) {//棧空的情況 return (S->top == -1 ? 1 : 0);//棧空返回1 } //出棧函數(shù)Pop int Pop(STACK* S, ElemType* num, ElemType* time) { if (Empty(S)) {//??諢o法出棧 puts("Stack is free Pop"); return 0; }//棧不空時 *num = S->car_num[S->top]; //將棧頂?shù)能嚺铺栙x值給*num *time = S->car_time[S->top];//賦值時間給*time S->top--;//出棧后數(shù)組下標減一 return 1; } //初始化隊列 void InitQueue(SQUEUE* LQ) { QTYPT* p = NULL;//創(chuàng)建隊列結點指針 p = (QTYPT*)malloc(sizeof(QTYPT));//為p職責和你分配空間 p->next = NULL;//使p指針的next為空,相當于頭結點 LQ->front = LQ->rear = p;//初始化隊首和隊尾指針指向頭結點p, } //將隊列結點入隊 int EnQueue(SQUEUE* LQ, ElemType num, ElemType time) { QTYPT* s;//創(chuàng)建s指針 s = (QTYPT*)malloc(sizeof(QTYPT));//分配空間 s->car_num = num;//將車牌號賦值給p指向的車牌號 s->car_time = time;//賦值時間 s->next = LQ->rear->next;//將s結點插入到隊尾的下一個位置 LQ->rear->next = s;//隊尾指針的下一個位置指向s LQ->rear = s;//隊尾指針指向新插入的結點,這樣時頭插法,符合隊列后進后出的特點 return 1; } //計算隊列有多少結點 int CountQueue(SQUEUE* LQ) { int i = 1; QTYPT* mfront = NULL;//創(chuàng)建該隊列的新隊首指針 QTYPT* mrear = NULL;//創(chuàng)建新隊尾指針 mfront = LQ->front;//將隊首指針賦值給新隊首指針,記錄作用 mrear = LQ->rear;//同上 while (!(LQ->front == LQ->rear)) {//當隊首不等于隊尾指針時,i++,統(tǒng)計的結點個數(shù)增加 i++; LQ->front = LQ->front->next;//隊首指向隊首的下一個位置 } LQ->front = mfront;//統(tǒng)計完成后將隊首指針指向原來的地址 return i;//i為結點個數(shù) } int Empty_Q(SQUEUE* LQ) {//隊列為空 return (LQ->front == LQ->rear ? 1 : 0); } int OutQueue(SQUEUE* LQ, ElemType* num, ElemType* time) {//取隊首 QTYPT* p;//創(chuàng)建對列結點指針 if (Empty_Q(LQ)) {//隊列空不能取隊首 puts("Quenue is free OutQuenue"); return 0; } p = LQ->front->next;//p指向隊首結點 *num = p->car_num;//將隊首結點信息賦值 *time = p->car_time; LQ->front->next = p->next;//刪除隊首結點 if (LQ->front->next == NULL)//如果隊首結點不存在 LQ->rear = LQ->front;//隊首隊尾指針相同,隊空 free(p);//釋放p結點 return 1; } //檢查有無重復車牌號 int chackinput(STACK* S, int pnum) { int i = 0; int num; num = pnum;//將車牌號賦值 i = S->top;//i為棧頂位置的數(shù)組下標 for (; !(i == -1); i--)//從高到底遍歷car_num數(shù)組,找到車牌號返回1,否則返回0 if (S->car_num[i] == num) return 1; return 0; } //檢查時間輸入是否合理 int chacktime(STACK* S, int ptime) { return S->car_time[S->top] <= ptime ? 1 : 0;//只有離開時間大于進入時間才能賦值成功 } //顯示停車場內(nèi)狀況 int displaystats(STACK* S, int pinput) { void displayhead();//顯示菜單 int i = 0; i = S->top;//i為棧頂位置的數(shù)組下標 switch (pinput)//調(diào)用的時候自動填入10000 { case 10000: { if (!Empty(S))//棧不空 for (; !(i == -1); i--)//遍歷輸出棧內(nèi)停車信息 printf("<===%d時%d號車停于%d車位===>\n", S->car_time[i], S->car_time[i], i + 1); else cout << "停車場為空"; printf("還有車%d個位\n", MaxSize - S->top - 1);//剩余車位等于最大停車位-當前數(shù)組下標再-1,因為數(shù)組是從0開始 break; } default: { return 1; } } return 0; } //功能菜單 void displayhead() { cout << '\n' << "<===============CT停車場管理系統(tǒng)===================>" << endl; cout << "<==操作說明: ******* ==>" << endl; cout << "<==1: 停車命令 ******* ==>" << endl; cout << "<==2: 出車命令 *** ==>" << endl; cout << "<==0: 退出程序 *** ==>" << endl; cout << "<==3: 顯示停車場內(nèi)狀況 " << endl; cout << "<==============================================>" << endl; } //打印收費條 void displayChange(STACK* S, ElemType pnum, int ptime) { printf(" (單價 %d元/小時 )\n", fee);//fee在宏定義有,值為2 printf("<======================電子收據(jù)===================>\n"); printf("<==停車時間:--------------------------%d小時 ==>\n", ptime - tmptime);//停車時長 printf("<==車牌號碼:--------------------------%d ==>\n", tmpnum);//打印車牌號 printf("<==應收費用:--------------------------%d 元 ==>\n", (ptime - tmptime) * fee);//計算費用 printf("<====================謝謝=歡迎下次再來=============>\n"); } //開走車 int outparkstation(STACK* S1, STACK* TS, ElemType pnum) { int t_num = 0; int t_time = 0; while (1) { Pop(S1, &t_num, &t_time);//取出棧頂車 if (t_num == pnum) {//如果這一次取出的棧頂車的車牌號是我們想開走的 tmpnum = t_num;//進行車牌號和進入時間的賦值 tmptime = t_time; while (!Empty(TS)) {//當備用停車場不空時 Pop(TS, &t_num, &t_time);//循環(huán)取出備用停車場的暫存棧頂車 Push(S1, t_num, t_time);//將每次的棧頂車再放進停車場 } return 1;//結束循環(huán) } Push(TS, t_num, t_time);//棧頂不是我們想要的車就暫存再備用停車場 } return 0; } //進行停車 int inparkstation(STACK* S) { int parknum; int parktime; printf("還有%d個車位\n", MaxSize - S->top - 1); printf("請輸入車牌號碼:"); cin >> parknum;//輸入車牌號 while (chackinput(S, parknum)) {//調(diào)用檢驗函數(shù),重復則重新輸入車牌號 printf("車牌號碼重復,請輸入%d1或者其他", parknum); cin >> parknum;//輸入車牌號 } printf("請輸入停車時間:"); cin >> parktime;//輸入停車時間 printf("%d號車于%d時停靠在%d位\n", parknum, parktime, S->top + 2);//下標加2是因為初始為-1,第一個車位于一號位,需要加2 Push(S, parknum, parktime);//將輸入的車牌號與進入時間入棧,完成停車 return 1; } //在便道,棧滿時將車暫存到便道內(nèi) int inbiandao(SQUEUE* SQ, STACK* S) { int parknum; printf("對不起,停車場已滿,請您到便道等待.停車場有空位時您將第"); printf("%d進入停車場\n", CountQueue(SQ));//調(diào)用CountQueue()函數(shù),得到便道內(nèi)的結點個數(shù) printf("請輸入車牌號碼:"); cin >> parknum; while (chackinput(S, parknum)) {//如果有重復車牌號則重新輸入 printf("車牌號碼重復,請輸入其他車牌號"); cin >> parknum; } EnQueue(SQ, parknum, 0);//將車牌號為parknum的車放進便道,進便道時間默認為0 return 1; } //離開停車場 int OutParkingStation(SQUEUE* biandao, STACK* car, STACK* tmp) { int parknum = 0; int parktime = 0; int buf = 0; if (!Empty(car)) {//棧不空的情況下 displaystats(car, 10000);//遍歷查看停車場停車情況 printf("請輸入您要調(diào)出的車牌號碼:"); cin >> parknum; while (!chackinput(car, parknum)) { printf("沒有您要的%d的車牌號碼,請輸入正確的車牌號碼:", parknum);//沒有檢查到重新輸入 cin >> parknum; } outparkstation(car, tmp, parknum);//將車牌號為parknum的車開走 printf("%d時%d號車進入停車場\n", tmptime, tmpnum);//上一行代碼已經(jīng)給開走的車進入時間和車牌號賦值, printf("請輸入現(xiàn)在的時間:");//開走時的時間 cin >> parktime; while (!chacktime(car, parktime)) {//開走時間需要大于進入時間,否則重新輸入 cout << "輸入時間小于停車時間,請重新輸入:"; cin >> parktime; } displayChange(car, parknum, parktime);//打印賬單 if (biandao->front != biandao->rear) { printf("%d號車位空開\n", car->top + 2);//提示開走的車占用的停車場位置空了 printf("%d時便道上的%d號汽車駛入%d號車位", parktime, biandao->front->next->car_num, car->top + 2);//提示便道隊首元素進入停車場 OutQueue(biandao, &parknum, &buf);//將便道隊首元素的車牌號賦值給parknum Push(car, parknum, parktime);//將該車進入停車場棧頂,進入成功 } return 2; } printf("停車場為空\n");//??談t停車場為空 return 1; }; int main() { int chance = 0;//用來選擇操作 STACK car;//創(chuàng)建未分配空間的car棧 InitStack(&car);//初始化,包括分配內(nèi)存空間 STACK tmp;//備用棧 InitStack(&tmp);//初始化 SQUEUE biandao;//創(chuàng)建隊列 InitQueue(&biandao);//初始化 loop://跳轉語句,配和goto語句使用 while (1) { displayhead();//展示菜單 cout << "=>:"; cin >> chance;//輸入操作的選擇 switch (chance) { case 1: { printf("查詢結果為:\n"); if (Full(&car))//棧未滿時執(zhí)行if,棧滿時執(zhí)行else inparkstation(&car);//停進停車場 else inbiandao(&biandao, &car);//停進便道 break; } case 2: { OutParkingStation(&biandao, &car, &tmp);//開走車 break; } case 3: { displaystats(&car, 10000);//查看停車場信息 break; } case 0: { printf("成功退出,歡迎下次使用!"); return 0;//退出循環(huán) } default: { cout << "輸入錯誤" << endl; goto loop;//goto語句是跳轉的意思,跳轉到前面的loop位置,即繼續(xù)選擇操作 } } } system("PAUSE");//終端出現(xiàn)按任意鍵繼續(xù),終端就是顯示運行結果的地方 return 0; }
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