[问题描述]
设停车场是一个可停放n辆汽车的狭长通道,且只有一个大门可供汽车进出。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(大门在最南端,最先到达的第一辆车停放在停车场的最北端),若停车场内已停满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车即可开入停车场;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,其他车辆再按原次序进入车场;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。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。
[实验目的]
(1) 理解栈(先进后出)和队列(先进先出)的工作特点;
(2) 掌握栈结构的构造方法以及栈的基本操作(出栈、入栈);
(3) 掌握队列的构造方法以及队列的基本操作(出队列、入队列);
(4) 运用栈和队列解决实际问题。
[实验内容及要求]
(1) 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。每一组输入数据包括三个数据项:(i) 汽车“到达”或“离去”信息,(ii)汽车牌照号码,(iii) 到达或离去的时刻。
(2) 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内或便道上的停车位置;若是车辆离去,则输出汽车在停车场内停留的时间(单位是小时)和应交纳的费用(在便道上停留的时间不收费),假设停车费为每小时m元。
(3) 等候在便道上的汽车可以直接从便道上开走,但此时排在它前面的汽车要先开走让路,然后再依次排到队尾。
(4) 栈和队列均采用链表结构实现。
(5) 提示:需另设一个栈(也用链表结构实现),临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车。栈中每个元素表示一辆汽车,包含两个数据项:汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。
[示例输入/输出]
设n=2,m=5,则输入数据为:
2 5
A 1 10
A 2 15
D 1 20
A 3 23
A 4 28
A 5 31
A 6 33
D 2 45
D 4 70
E
其中:‘A’表示到达(Arrival);‘D’表示离去(Departure);‘E’表示程序结束(End)。
输出数据为:
汽车1停靠在停车场1号位置
汽车2停靠在停车场2号位置
汽车1停车10小时,缴纳停车费50元
汽车3停靠在停车场2号位置
汽车4停靠在便道的1号位置
汽车5停靠在便道的2号位置
汽车6停靠在便道的3号位置
汽车2停车30小时,缴纳停车费150元
汽车4停靠在停车场2号位置 (说明:汽车4进入停车场的时间为汽车2离开的时间)
汽车4停车25小时,缴纳停车费125元
其中:停车场从北至南的序号依次为1(栈底)~n(栈顶);便道上的停车序号从1(队列头)开始,往后依次增一。
#include<iostream>
using namespace std;
class Car
{
int number;
Car *next;
int time;
Car(int n,int t){number=n;time=t;}
friend class Parking;
friend class Shortcut;
};
class Parking
{
Car *head;
int M;
int Price;
public:
Parking(int m,int p){M=m;Price=p;head=new Car(0,0);head->next=NULL;};
bool Arrival(int n,int t);
bool Departure(int n,int t);
void Push(Car &t);
Car* Pop();
bool IsEmpty()
{
if(head->next==NULL)return true;
else return false;
}
};
bool Parking::Arrival(int n,int t)
{
Car *s;
if(head->number==M)return false;
s=new Car(n,t);
Push(*s);
cout<<"汽车"<<n<<"停靠在停车场"<<head->number<<"号位置"<<endl;
return true;
}
bool Parking::Departure(int n,int t)
{
Car *p=head->next,*q;
Parking temp(M,Price);
int flag=0;
if(head->next==NULL){cout<<"汽车"<<n<<"不在停车场"<<endl;return false;}
while(p)
{
if(p->number==n)
{
flag=1;
break;
}
p=p->next;
}
if(flag)
{
while(1)
{
q=Pop();
if(q->number==n)
{
cout<<"汽车"<<n<<"停车"<<t-q->time<<"小时,缴纳停车费"<<Price*(t-q->time)<<"元"<<endl;
delete q;
break;
}
else temp.Push(*q);
}
while(1)
{
if(!temp.IsEmpty())
{
q=temp.Pop();
Push(*q);
}
else break;
}
}
else {cout<<"汽车"<<n<<"不在停车场"<<endl;return false;}
return true;
}
void Parking::Push(Car &t)
{
Car *p=&t;
p->next=head->next;
head->next=p;
head->number++;
}
Car* Parking::Pop()
{
Car *p=head->next;
head->next=p->next;
head->number--;
return p;
}
class Shortcut
{
Car *head,*rear;
public:
Shortcut(){head=new Car(0,0);head->next=NULL;rear=head;}
void Arrival(int n,int t);
void Enter(Car &t);
int Leave();
};
void Shortcut::Arrival(int n,int t)
{
Car *s;
s=new Car(n,t);
Enter(*s);
cout<<"汽车"<<n<<"停靠在便道的"<<head->number<<"号位置"<<endl;
}
void Shortcut::Enter(Car &t)
{
Car *p=&t;
p->next=rear->next;
rear->next=p;
rear=p;
head->number++;
}
int Shortcut::Leave()
{
Car *p=head->next;
int t;
if(head->next==NULL)return -1;
head->next=p->next;
head->number--;
t=p->number;
delete p;
if(head->next==NULL)rear=head;
return t;
}
int main()
{
int n,t;
bool flag;
char choose;
cin>>n>>t;
Parking A(n,t);
Shortcut B;
do
{
cin>>choose;
switch(choose)
{
case 'E':flag=0;break;
case 'A':cin>>n>>t;
flag=A.Arrival(n,t);
if(!flag)B.Arrival(n,t);
flag=1;
break;
case 'D':cin>>n>>t;
flag=A.Departure(n,t);
if(flag)
{
n=B.Leave();
if(n!=-1)
{
A.Arrival(n,t);
}
}
flag=1;
break;
}
}while(flag);
return 0;
}