栈和队列及其应用_停车场管理

实验 2 栈和队列及其应用

----- 停车场管理

需求分析

设停车场是一个可停放n 辆汽车的狭长通道，且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按到达时间的先后顺序，一次由北朝向南排列 (大门在最南边最先到达的第一辆汽车停放在车场最北端) ，若停车场已满，则以后来的汽车只能停在便道上，一旦有车辆开走，则便道上的第一辆车便可开进车场；当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其让路，待该车辆开出大门后，其他车辆在按原来顺序开进车场，每辆停放在车场内的车辆按其待得时间长短缴纳费用(便道上不收费) 。

以栈模拟停车场，以队列模拟便道，按照从终端读入的数据进行模拟管理。每一组数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离开”的信息，汽车牌照号以及到达或离开的时间。对每一组输入数据进行操作后的输出信息为：若是车辆到达则输出汽车在停车场或在便道上的位置，若是车辆离开则输出汽车在停车场内停留的时间和需要缴纳的费用(便道不收费) 。栈以顺序结构实现，队列以链表结构实现。

二．概要设计

1. 设定栈的抽象数据类型定义：

ADT Stack {

数据对象：D={ai|ai € ElemSet,i=1,2,…,n,n>=0} 数据关系：R={

1,ai>|ai-1,ai € D}，约定an为栈顶元素基本操作：

In itStack (&S)

操作结果:构造一个空栈

DestroyStack(&S)

初始条件：栈S已存在

操作结果：销毁栈S

ClearStack(&S)

初始条件：栈S 已存在操作结果:将S清为空栈

Push(&S,e)

初始条件: 栈S 已存在操作结果：插入e到栈顶

Pop(&S,&e)

初始条件: 栈S 已存在且非空操作结果：删除栈顶元素用e返回其值Status StackFull(SqStack S) 初始条件：栈已存在操作结果：栈满则返回

TRUE ，否则返回FALSE Status StackEmpty(SqStack S)

初始条件：栈已存在

操作结果：栈空则返回TRUE ，否则返回FALSE

} ADT Stackr

2. 设定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：R={|ai-1,ai € D，约定al为队头，an为对尾部} 基

本操作：

Ini tQueue (&Q)

操作结果:构造一个空队列

EnQueue(&Q,e)

初始条件: 队列Q 已存在

操作结果：插入e到队尾

DeQueue(&Q,&e)

初始条件: 队列Q 已存在且非空操作结果：删除队头元素用e

返回其值

Status QueueEmpty(LinkQueue &Q) 初始条件：队列存在操作结

果：队列空为真，否则为假

} ADT Queue

3. 本程序包含四个模块：

1 Void main()

{

初始化；

while(1)

{接受用户数据；作出相应操作；}

}

2 栈模块——实现栈抽象数据类型定义；

3 队模块——实现队列抽象数据类型定义

4 停车场有关操作

三．详细设计

#include #include #include #define True 1 #define False 0 #define ok 1 #define Error 0 #define Infeasible -1

#define Overflow -2

// ******** 车辆信息定义*-*-*-*-*-*-*//

typedef struct{

int car_ID;

int time;

}car_info;

// ---------------------------------------------- 栈-------------------------------------- //

//Status 表示函数的返回状态

typedef int Status;

typedef car_info SElemType;

#define STACK_INIT_SIZE 100 //存储空间初始分配量

#define STACKINCREMENT 10 // 存储空间分配增量typedef struct{

SElemType *base;

SElemType *top;

int stacksize;

}SqStack;

Status InitStack(SqStack &S)

{// 构造一个空栈s

S.base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType)); if(!S.base) exit(Overflow); //存储分配失败

S.top=S.base; S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; return ok;

}//InitStack

Status StackFull(SqStack S){

//栈满则返回TRUE ，否则返回FALSE if(S.top-S.base>=S.stacksize) return True; else return False;

}// 栈满吗

Status StackEmpty(SqStack S){

//栈空则返回TRUE ，否则返回FALSE if(S.top==S.base)return True;

else return False;

}// 栈空吗

Status Push(SqStack &S,SElemType e)

{// 插入元素e 为新的栈顶元素

*S.top=e;

S.top++;