数据结构课程设计_停车场管理系统

发布时间：2024-11-25

数据结构课程设计题目：停车场管理系统

姓名：邓全飞学号： 201120320105 专业：信息与计算科学

指导老师：姜俊坡

一课题分析 ...................................... 3 二逻辑分析 ...................................... 3

2.1 数据结构的描述和每个基本操作的功能说明 ...................... 3

2.1 给出本程序包含的模块及模块之间的调用关系图 .................. 4 2.3 写出重要部分的伪码算法 ...................................... 4

三详细设计 ...................................... 5

3.1 数据结构的定义，及其基本操作的实现 .......................... 5 3.2主函数和其他函数的实现或伪码算法............................. 6 3.3 程序的层次结构的函数调用关系图 .............................. 8 3.4 详细设计 .................................................... 8

四程序源代码 .................................... 9 五程序调试与测试 ............................... 16

5.1 主界面 ..................................................... 16 5.2 具体操作 ................................................... 17

5.2.1进站时间与车牌号 ................................................................................................ 17

5.2.2 车站已满，请进入临时车道 ............................................................................... 17 5.2.3 出站与收费 ........................................................................................................... 18 5.2.4 结束 ....................................................................................................................... 18

5.3 相关操作 ................................................... 19

六程序中遇到的问题与解决方法 ................... 19

6.1 写提纲 ..................................................... 19 6.2 在程序调试过程，遇到的相关问题 ............. 错误！未定义书签。

七总结 ......................................... 21 八参考文献 ..................................... 21

一课题分析

a) 该程序主要利用栈和队列来实现车的到达及其离开功能，其中主要有对

各种情况的处理，要求如下：

1、要求以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的

数据序列进行模拟管理

2、要求处理的数据元素包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”信息，汽

车牌照号码及到达或离去的时间

3、该系统完成以下功能：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；若是离去，则输出汽车在停车场内停留的时间和应缴纳的费用（在便道上停留的时间不收费）

4、要求栈以顺序结构实现；

b) 程序的输入，程序功能选择，字符型，A为到达，D离开，E退出系统；

车的编号是整型，输入数字即可；时间是float类型，可精确到分钟

c) 程序的输出，当车到达，程序输出车的编号及到达时间，若栈满则提示

停到便道上；车离开时，输出车的编号及其所需费用。

d) 测试数据，（A，1，5），（A，2，10），（D，1，15），（A，3，20），（A，

4，25），（A，5，30），(D，2，35)，（D，4，40），E以及a)中的要求。其中‘A’表示到达，D表示离开，E表示结束。

二逻辑分析

2.1 数据结构的描述和每个基本操作的功能说明

ADT stack{

数据对象：D={ai | ai ∈CharSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系：R1={<ai-1,ai>| ai-1, ai ∈D,i=2, ,n} 基本操作： initstack()

操作结果：构造一个空栈，并返回地址。 gettop(&S)

初使条件：栈S已存在。

操作结果：栈S不为空,输出顶元素。 stop(&S,e)

初始条件：栈S已存在。

操作结果：要栈S中栈顶插入新的栈顶元素e。 ADT queue{

数据对象：D={ai | ai ∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系：R1={<ai-1,ai>| ai-1, ai ∈D,i=2, ,n} 约定其中ai端为队列的头，an端为队列的尾 }

initqueue(&Q)

操作结果：构造一个空栈，并返回地址。 gethead(&S)

初使条件：栈S已存在。

操作结果：栈S不为空,输出顶元素。 enqueue(&S,e)

初始条件：栈S已存在。

操作结果：要栈S中栈顶插入新的栈顶元素e

2.1 给出本程序包含的模块及模块之间的调用关系图

本程序包含三个模块： 1）主程序模块：

Void main（） {

初始化； do{

接受命令；处理命令； }while（命令！=“退出”）

}

2）栈模块——实现栈抽象数据类型 3）队列模块——实现队列抽象数据类型

2.3 写出重要部分的伪码算法

车辆到达或者离开的伪码算法：

do{

输出菜单选项；

如果选择A，即车辆到达，

则{若栈不满，车辆进栈，停到停车场；否则，车入队，车停在便道上；

如果选择D，即车辆离开，则{ 如果队不空并且栈不满，被选的车辆离开，队列上的车出队入

栈；

被选的车辆离开；

计算时间及其所需费用； }

如果选择E，退出程序；

}while（输入的菜单选项不正确）

三详细设计

3.1 数据结构的定义，及其基本操作的实现

typedef struct time {

int hour; int min; }Time;

typedef struct//车信息 {

char label[10]; float time; }Car,Car2;

typedef struct//车库信息 {

Car *top; Car *base; int stacksize; }SqStack;

typedef struct//临时车道 {

Car2 *top2; Car2 *base2; int stacksize2; }SqStack2;

typedef struct QNode//车道信息

Car data;

struct QNode *next; }QNode,*QueuePtr;

typedef struct {

QueuePtr front; QueuePtr rear; }LinkQueue;

3.2主函数和其他函数的实现或伪码算法

void main() {

SqStack S; SqStack2 S2;

InitStack(&S); InitStack2(&S2);

InitQueue(&Q);//初始化

while(ch==1) {

do { printf("\n\t\t\t\tA-车辆到达 \n\t\t\t\tD-车辆离开 \n\t\t\t\tE-退出

\n\t\t\t\tA/D/E ?\b");

scanf("%c",&status); getchar(); }while(status!='A'&&status!='a'&&status!='D'&&status!='d'&&status!='E'&&sta

tus!='e');

if(status=='A'||status=='a')//当车到达 { 输入车号；输入车到达时间； if(!StackFull(S))//栈不满 { 车入栈； printf("\n\t\t\t\t继续请输入1\n\t\t\t\t放弃请输入 0 ?\b"); scanf("%d",&ch); getchar();

else { 车入队； printf("\n\t\t\t\t继续请输入1\n\t\t\t\t放弃请输入 0 ?\b"); scanf("%d",&ch); getchar(); }//else

}//if当车到达

else if(status=='D'||status=='d')/*当车离开*/ { do { 输入车号；输入车离开时间； do { Pop(&S,&car_M); if(car_http://bel!=car_http://bel) Push2(&S2,car_M); else car_I.time=car_M.time; }while(car_http://bel!=car_http://bel); position_s--; while(!StackEmpty2(S2))//栈2不空 { Pop2(&S2,&car_M); Push(&S,car_M); }//while while(!QueueEmpty(Q)&&!StackFull(S)) { if(!StackFull(S)) {

栈不满的话，临时车道上的车进栈

}//if

}//while

time=car_D.time-car_I.time; if(time<0.00) {

printf("\n\t\t\t\tSorry!You input a wrong time !\n\t\t\t\tPlease check and type again.\n"); }//if else

计算停车时间；计算所需费用； }//else

printf("\n\t\t\t\tWelcome to back ! Do you want to continue \n\t\t\t\t1-contine/0-quit ?\b"); scanf("%d",&ch); getchar();

}while(!mistime);

}//else if

else exit(0);//退出程序

}//第一个while }//main

3.3 程序的层次结构的函数调用关系图

3.4 详细设计

根据老师的要求，在这里我主要分析程序设计中停车场管理系统的进站模块：该模块涉及多个函数，过程依次有初始化，选择进站输入A，车牌号，时间。若站满，则车进入临时车道，分别记录时间和车牌号以及临时车道上的位置，站不满时临时车道上的车进站。该程序流程图如下：

车进站流程图

四程序源代码

#include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "string.h" #define NULL 0 #define ERROR 0 #define OK 1

#define OVERFLOW -1

#define STACK_INIT_SIZE 2//车库容量 typedef struct time{ int hour; int min;

}Time; //时间结点 typedef struct//车信息 {

char label[10]; float time; }Car,Car2;

typedef struct//车库信息 {

Car *top; Car *base; int stacksize; }SqStack;

int InitStack(SqStack *S)//栈的初始化 {

S->base=(Car *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(Car)); if(!(S->base)) return ERROR; S->top=S->base;

S->stacksize=STACK_INIT_SIZE; return OK; }

int StackEmpty(SqStack S)//栈空 {

if(S.top==S.base) return OK; else

return ERROR; }

int StackFull(SqStack S)//栈满 {

if(S.top-S.base>=STACK_INIT_SIZE) return OK; else

return ERROR; }

int Push(SqStack *S,Car e)//入栈 {

if(S->top-S->base>=STACK_INIT_SIZE) return OVERFLOW; else { *(S->top++)=e;

return OK; }//else }

int Pop(SqStack *S,Car *e)//出栈 {

if(S->top==S->base) return ERROR;

else *e=*(--(S->top)); return OK; }

int GetTop(SqStack *S,Car *e)//返回栈顶元素 {if(S->top==S->base) return ERROR; else *e=*(S->top-1); return OK; }

typedef struct//临时车道 {

Car2 *top2; Car2 *base2; int stacksize2; }SqStack2;

int InitStack2(SqStack2 *S2) {

S2->base2=(Car2 *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(Car2)); if(!(S2->top2)) return ERROR; S2->top2=S2->base2;

S2->stacksize2=STACK_INIT_SIZE; return OK; }

int Push2(SqStack2 *S2,Car2 e2) {

if(S2->top2-S2->base2>=STACK_INIT_SIZE) return OVERFLOW; *(S2->top2++)=e2; return OK; }

int Pop2(SqStack2 *S2,Car2 *e2) {

if(S2->top2==S2->base2) exit(OVERFLOW); *e2=*(--(S2->top2)); return OK; }

int StackEmpty2(SqStack2 S2)

{

if(S2.top2==S2.base2) return OK; else

return ERROR; }

typedef struct QNode//车道信息 {

Car data;

struct QNode *next; }QNode,*QueuePtr; typedef struct {

QueuePtr front; QueuePtr rear; }LinkQueue;

int InitQueue(LinkQueue *Q)//初始化队列 {

Q->front=Q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); if(!(Q->front)) return ERROR; Q->front->next=NULL; return OK; }

int EnQueue(LinkQueue *Q,Car e)//插入元素 {

QueuePtr p;

p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); if(!p) return ERROR; p->data=e;

p->next=NULL; Q->rear->next=p; Q->rear=p; return OK; }

int QueueEmpty(LinkQueue Q)//队空 {

if(Q.front==Q.rear) return OK; else

return ERROR; }

int DeQueue(LinkQueue *Q,Car *e) {

QueuePtr p;

if(Q->front==Q->rear) return ERROR; p=Q->front->next; *e=p->data;

Q->front->next=p->next; if(Q->rear==p) Q->rear=Q->front; free(p); return OK; }

void main() {

int i,position_s=1,position_q=1,mistime=1; int ch=1; char status;

float time,money; LinkQueue Q;

Car car_I,car_D,car_M,car_S; SqStack S; SqStack2 S2;

InitStack(&S); InitStack2(&S2); InitQueue(&Q);

printf("\n\t\t\t\t停车场管理系统");

printf("\n\n\n\t\t\t11信息与计算科学邓全飞 201120320105\n"); printf("\n\t\t\t\t停车场\t\t"); printf("\n");

printf("\t\t\t\t相关信息:\n");

printf("\t\t\t\t请输入字符（A D E）进行相关操作"); printf("\n"); while(ch==1) {

do { printf("\n\t\t\t\tA.车辆到达 \n\t\t\t\tB.车辆离开 \n\t\t\t\tC.退出

\n\t\t\t\tA/B/C ?\b"); scanf("%c",&status); getchar();

}while(status!='A'&&status!='a'&&status!='D'&&status!='d'&&status!='E'&&sta

tus!='e');

if(status=='A'||status=='a') { printf("\n\t\t\t\t请输入车牌号 :");

gets(car_http://bel);//scanf("%d",&(car_http://bel)); printf("\n\t\t\t\t请输入车辆到达时间: ?\b"); scanf("%f",&(car_I.time)); if(!StackFull(S))//栈不满 { Push(&S,car_I); printf("\n\n"); for(i=0;i<80;i++) printf("-"); printf("\n"); printf("\t\t\t\t输出车牌号:"); printf(" %s\n",car_http://bel); printf("\n\t\t\t\t请输出车辆到达时间:"); printf(" %5.2f",car_I.time); printf("\n\n"); for(i=0;i<80;i++) printf("-"); printf("\n\n");

printf("\n\t\t\t\t欢迎您来我们车站!\n\n\t\t\t\t您的车位号是: %d",position_s);

position_s++; printf("\n"); printf("\t\t\t\t继续请输入1\n\t\t\t\t放弃请输入0 ?\b"); scanf("%d",&ch); getchar(); }//if else { EnQueue(&Q,car_I);

printf("\t\t\t\tWelcome to our CAR POSITION ,We are sorry that\n\n\t\t\t\tOur position is full,but you are free to place \

\n\n\t\t\t\tyour car on our road.The position of your car\n\t\t\t\tis %d",position_q);

position_q++; printf("\n\t\t\t\t进站请输入1\n\t\t\t\t放弃请输入0 ?\b"); scanf("%d",&ch); getchar(); }//else

}//if当车到达 else if(status=='D'||status=='d')/*当车离开*/ { do

{ for(i=0;i<80;i++) printf("*"); printf("\n");

printf("\t\t\t\tCAR POSITION");

printf("\n\t\t\t\t"); printf("Information");

printf("\n\n");

printf("\t\t\t\tYour are going to drive your car away ,\n\t\t\t\tPlease

fill of the form !\n");

printf("\t\t\t\tYour car Number :"); scanf("%d",&car_http://bel); printf("\n\t\t\t\tTime : ?\b");

scanf("%f",&(car_D.time)); do { Pop(&S,&car_M); if(car_http://bel!=car_http://bel) Push2(&S2,car_M); else car_I.time=car_M.time; }while(car_http://bel!=car_http://bel);

position_s--;

while(!StackEmpty2(S2))//栈2不空 { Pop2(&S2,&car_M); Push(&S,car_M); }//while

while(!QueueEmpty(Q)&&!StackFull(S))

{ if(!StackFull(S))

{//栈不满的话，临时车道上的车进栈

DeQueue(&Q,&car_S); position_q--;

car_S.time=car_D.time; Push(&S,car_S);

printf("\n\t\t\t\tThe car %d just drived away ,\n\n\t\t\t\tthe car %d has entered the CAR POSITION .\n",car_http://bel,car_http://bel);

}//if }//while

time=car_D.time-car_I.time; if(time<0.00) {

printf("\n\t\t\t\tSorry!You input a wrong time !Please check and type again.\n");

;}//if