PTA 7-2 银行排队问题之单队列多窗口服务（c语言实现） 【详解】

7-2 银行排队问题之单队列多窗口服务

假设银行有K个窗口提供服务，窗口前设一条黄线，所有顾客按到达时间在黄线后排成一条长龙。当有窗口空闲时，下一位顾客即去该窗口处理事务。当有多个窗口可选择时，假设顾客总是选择编号最小的窗口。

本题要求输出前来等待服务的N位顾客的平均等待时间、最长等待时间、最后完成时间，并且统计每个窗口服务了多少名顾客。

输入格式:
输入第1行给出正整数N（≤1000），为顾客总人数；随后N行，每行给出一位顾客的到达时间T和事务处理时间P，并且假设输入数据已经按到达时间先后排好了顺序；最后一行给出正整数K（≤10），为开设的营业窗口数。这里假设每位顾客事务被处理的最长时间为60分钟。

输出格式:
在第一行中输出平均等待时间（输出到小数点后1位）、最长等待时间、最后完成时间，之间用1个空格分隔，行末不能有多余空格。

在第二行中按编号递增顺序输出每个窗口服务了多少名顾客，数字之间用1个空格分隔，行末不能有多余空格。

输入样例：
9
0 20
1 15
1 61
2 10
10 5
10 3
30 18
31 25
31 2
3
输出样例：
6.2 17 61
5 3 1
感谢浙江财经大学王瑞洲、周甄陶同学修正测试数据！

```c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef int Status; //定义函数返回避类型为整型
typedef int ElemType; //定义数据域的数据类型为整型

typedef struct Qnode{ //定义队列的结点结构
    ElemType arrive; //一个数据域是到达时间
    ElemType time; //另一个数据域是需要的服务时间
    struct Qnode *next; //指针域指向下一个节点
} Qnode, *Queueptr;

typedef struct{ //定义队列结构
    Queueptr front; //队头指针
    Queueptr rear; //队尾指针
}LinkQueue;

Status InitQueue(LinkQueue &Q){ //初始化队列
    Q.front=(Queueptr)malloc(sizeof(Qnode)); //分配一个空间给头尾结点
    Q.rear=Q.front;
    return 1;
}

Status EnQueue(LinkQueue &Q,ElemType e1,ElemType e2) { //队列中插入元素,e1为到达时间，e2为需要的时间
    Queueptr p = (Queueptr) malloc(sizeof(Qnode)); //先分配一个空间
    Q.rear->arrive=e1; //根据上面的结构。尾指针指向的是最后一个节点的后一个位置，所以直接对rear进行赋值
    Q.rear->time=e2; //数据域赋值
    Q.rear->next=p;
    Q.rear=p; //尾指针后移
}

Status GetElem(LinkQueue &Q,ElemType &e1,ElemType &e2){ //获取队头的元素,e1返回到达时间，e2返回需要的时间
    e1=Q.front->arrive;
    e2=Q.front->time;
}

Status DeleteElem(LinkQueue &Q){ //删除队头元素
    Q.front=Q.front->next;
}

Status Empty(LinkQueue &Q){ // 判断队列是否为空
    if(Q.front==Q.rear) return 0;
    else return 1;
}

int main(void){
    int num; //num1为顾客人数.
    scanf("%d",&num); //输入人数
    LinkQueue Queue; // 建立队列；
    InitQueue(Queue); //初始化队列
    for(int i=1;i<=num;i++){ //循环输入所有的顾客对应的到达时间，需要的时间，入队列
        ElemType arrive,time; //arrive为到达的时间，time为需要的时间
        scanf("%d",&arrive);
        scanf("%d",&time);
        EnQueue(Queue,arrive,time); // 将对应的到达时间，需要的时间入队列
    } //将所有的顾客信息录入完成
    int windows; //服务窗口的总数
    scanf("%d",&windows); //输入窗口总数
    int wintime[10]={0},winnum[10]={0}; //wintime数组为每个窗口的完成时间，winnunm数组为每个窗口的服务人数
    int sumwait=0,longestwait=0,onewait=0; //sumwait 为总共需要等待的时间，longestwait为最长需要等待的时间,onewait为单个人等待的时间
    while(Empty(Queue)) {
        int ifwait=0,mintime=999,flag; //ifwait记录是否需要等待，mintime记录如果需要等待，则最快完成的窗口的时刻，flag记录该窗口的下标
        ElemType arrive, time; //arrive是到达时间，time是需要耗时，用于从队头取出元素
        for (int i = 0; i <= windows-1; i++) {  //遍历各个窗口，如果到达时间比该窗口的完成时间大，则表示不需要等待
            GetElem(Queue, arrive, time);
            if (wintime[i] <= arrive) {
                wintime[i] = arrive + time; //更新该窗口的完成时刻
                DeleteElem(Queue);  //删除队头元素
                winnum[i]++;   //窗口服务的人数加1
                ifwait=1; //表示不用排队
                break;  //退出循环
            }
            if(mintime>wintime[i]) { //如果需要等待，才会进行此步骤，找出最快完成的窗口及时刻
                mintime = wintime[i]; //最短时间赋值
                flag = i;  //记录下该窗口的下标
            }
        }
        if(!ifwait) { //如果需要等待
            onewait = mintime - arrive; //单个人等待的时间为最快完成窗口的完成时刻减去队头顾客的到达时间
            if (longestwait < onewait) longestwait = onewait; //更新最长的等待时间
            sumwait = sumwait + onewait; //累计等待时间加上
            wintime[flag] = mintime + time; //更新该窗口的完成时间，等于旧的完成时间加上队头顾客的需要时间
            winnum[flag]++;  //对应窗口的服务人数加1
            DeleteElem(Queue);  //删除队头元素
        }
    }
    int overtime=0; //最终完成时间
    for(int i=0;i<=windows-1;i++){ // 遍历求出wintime数组中最大的一个，即为最终的完成时间
        if(overtime<wintime[i]) overtime=wintime[i];
    }
    printf("%.1lf %d %d\n", 1.0 *sumwait/9,longestwait,overtime);//输出，平均等待时间， 最长等待时间， 最后完成时间
    for(int i=0;i<=windows-1;i++){
        printf("%d", winnum[i]);//输出各个窗口的人数
        if(i == windows - 1) printf("\n");
        else printf(" ");
    }
}