数据结构实验--停车场管理

数据结构实验

第一章 个人图书信息管理系统
第二章 停车场管理
第三章 哈夫曼编码

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前言

栈：只能在表的一端（栈顶）进行插入和删除运算的线性表。逻辑结构为一对一，顺序栈存储结构更常见。
运算规则：LIFO/FILO
基本操作有：入栈、出栈、读栈顶单元、栈空等等。

队列：在队尾进行插入，在队头进行删除的线性表。逻辑结构为一对一，顺序队列或链表存储均可。
运算规则：FIFO
基本操作：入队、出队

一、需求分析

以栈模拟停车场，以队列模拟停车场外的便道；
栈以顺序结构实现，队列以链表结构实现

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二、概要设计

1.设计停车场顺序栈的抽象数据类型定义

ADT Carstack{
数据对象：D={a[i] | a[i]∈ElemSet,i=1,2,3…MAXSIZE}
数据关系：R1={<a[i-1],a[i]> | a[i-1],a[i]∈D,i=1,2,…,MAXSIZE}
约定an端为栈顶，a1端为栈底。
基本操作：
InitStack(CarStack *S);
操作结果：构造一个空的顺序栈S。
DestroyStack(CarStack *S);
初始条件：顺序栈S已存在
操作结果：销毁栈S。
Push(CarStack *S,LinkQueue *Q,char flag,int id,int time);
初始条件：顺序栈S、T,链队Q已存在
操作结果：在顺序栈S的栈顶插入新的车辆信息。
Pop(CarStack *S,TempStack *T,LinkQueue *Q,char flag,int id,int time);
初始条件：顺序栈S、T,链队Q已存在
操作结果：符合条件的车辆进行出栈操作。

}

2.设计便道链队抽象数据类型定义

ADT LinkQueue{
数据对象：D={a[i] | a[i]∈ElemSet,i=1,2,3…MAXSIZE}
数据关系：R1={a[i] = a[i-1]->next | a[i-1],a[i]∈D,i=1,2,…,MAXSIZE}
约定a1端为队列头，an端为队列尾。
基本操作：
InitQueue(LinkQueue *Q);
操作结果：构造一个空的链队Q。
DestroyQueue(LinkQueue *Q);
初始条件：链队Q已存在
操作结果：销毁链队Q。
EnQueue(CarStack *S,LinkQueue *Q,char flag,int id,int time);
初始条件：顺序栈S，链队Q已存在
操作结果：插入新的链队Q的队尾元素。
}

3.设计临时停放区顺序栈的抽象数据类型定义

ADT TempStack{
数据对象：D={a[i] | a[i]∈ElemSet,i=1,2,3…MAXSIZE}
数据关系：R1={<a[i-1],a[i]> | a[i-1],a[i]∈D,i=1,2,…,MAXSIZE}
约定an端为栈顶，a1端为栈底。
基本操作：
InitTemp(TempStack *T);
操作结果：构造一个空的顺序栈T。
void DestroyTemp(TempStack *T);
初始条件：顺序栈T已存在
操作结果：销毁栈T。
}

4.模块划分

（1）主程序模块

int main(void)
{
    初始化；
    输入；
    while(命令 ！= 退出)
    {
        判断命令；
        执行命令；
        输入；
	}
	销毁；
} 

（2）顺序栈S模块

（3）链队Q模块

（4）顺序栈T模块

（5）各模块之间的调用关系

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三、详细设计

#define MAXSIZE 2
#define SElemtype int
#define QElemtype int
#define ARRIVAL 1
#define DEPARTURE 0 
#define FEE 1

1.顺序栈S的类型

/*以栈模拟停车场, 栈以顺序结构实现 */
typedef struct{
	int ID;   //汽车号码牌信息
	int time_In;   //进入停车场的时刻
	char flag;   //汽车 “到达 ”或 “离去 ” 的信息
}Car,*CarPtr;
typedef struct{
	//Car park[MAXSIZE];   //汽车信息 
    CarPtr base;   //栈底指针 
	CarPtr top;   //栈顶指针 
	int stacksize;   //栈中包含的最大元素个数 
}CarStack;

基本操作如下：
void InitStack(CarStack *S);   //停车场顺序栈初始化
void Push(CarStack *S,LinkQueue *Q,char flag,int id,int time);   //停车场顺序栈进栈
void Pop(CarStack *S,TempStack *T,LinkQueue *Q,char flag,int id,int time);   //停车场顺序栈出栈 
void DestroyStack(CarStack *S);   //销毁顺序栈

2.链队Q的类型

/*以队列模拟停车场外的便道, 队列以链表结构实现 */
typedef struct{
	SElemtype ID;   //汽车号码牌信息
	SElemtype time_In;   //进入停车场的时刻
	struct Qnode *next;
}Qnode,*QueuePtr;
typedef struct{
	QueuePtr front;   //队头指针 
	QueuePtr rear;   //队尾指针
}LinkQueue;

基本操作如下：
void InitQueue(LinkQueue *Q);   //过道链队初始化
void EnQueue(CarStack *S,LinkQueue *Q,char flag,int id,int time);    //过道链队入队 
void DestroyQueue(LinkQueue *Q);   //销毁链队列

3.顺序栈T的类型

/*另设一个栈，临时停放未给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车 */
typedef struct{
    //Car temp[MAXSIZE];   //汽车信息 
	CarPtr base;   //栈底指针 
	CarPtr top;   //栈顶指针 
	int stacksize;   //栈中包含的最大元素个数 
}TempStack;

基本操作如下：
void InitTemp(TempStack *T);   //临时停放顺序栈初始化
void DestroyTemp(TempStack *T);   //销毁顺序栈

4.主函数和其他函数

int main(void)
{
	CarStack S;   //停车场 
	LinkQueue Q;   //便道
	TempStack T;   //临时停放区
	
	/*初始化 */ 
	InitStack(&S); 
	InitTemp(&T);
	InitQueue(&Q);
    interface();
    
    char flag;
    int id,time;
    scanf("%c%d%d",&flag,&id,&time);
    
    while(flag != 'E')
    {
    	switch(flag)
    	{
    		case 'A':
    			Push(&S,&Q,flag,id,time);break;
    		case 'D':
    			Pop(&S,&T,&Q,flag,id,time);break;
    	}
    	scanf("%c%d%d",&flag,&id,&time);
    }
    DestroyStack(&S);   
    DestroyStack(&T);
    DestroyQueue(&Q);
    return 0;
}

5.函数之间的调用关系

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四、用户界面

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五、测试结果

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总结

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停车场代码