栈和队列的应用——停车场

[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;
}
    原文作者:停车场模拟问题
    原文地址: https://blog.csdn.net/li1103192570/article/details/23704297
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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