数据结构课程设计报告_15_停车场管理

第一篇：数据结构课程设计报告_15_停车场管理

停车场管理系统

——数据结构课程设计程序设计书

小组成员：

彭路

20131344031 崔琦

20131344028 徐佳

20131344027 范福龙 20121344024 班级 ： 13软件工程1班 时间：2014.12.22

目录

一、程序设计目标

二、问题描述

三、需求分析

四、概要设计

五、详细设计

六、源程序清单

七、软件说明书

八、测试报告

九、课程设计总结

一、程序设计目标

本管理程序由c/c++语言完成，实现了对停车场收费问题的处理。本程序保证了程序的健壮性和操作性，在阅读过使用说明书之后可以轻松使用。本管理系统假设车辆在停车场时一直有人在驾驶，或者说停车场的每块停车位均可智能移动。并假设车辆进出场耗时不计，且时间均为整数类型。最后自动或者人工完成收费。

二、问题描述

设停车场内只有一个可停放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车场的最北端），若车场内已停满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；当停车场内某辆车要离开时，在它之后开入的车辆必须先退出车场为它让路，待该辆车开出大门外，其它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。

三、需求分析

根据问题描述，可把本停车场抽象成一个栈存储类型s1，需要输入最大停车容量n。每当输入’A’时即为有车辆申请进入停车场操作，此时需要判断停车场是否有空位，如果有空位，那么这辆车可以进入停车场，即为执行一次压栈操作（push），并记录进入停车场的时间t1，并输出位置p1；如果停车场没有空位，那么这辆车在门外便道等候，并输出位置p2。根据问题描述，可以把此门外便道抽象成一个队列存储类型q，而每有一辆车进入门外便道，即相当于进行一次插入队列操作（push）。每当输入’D’时即为有车辆申请离开停车场操作，此时需要判断该车辆在停车场的位置。如果该车位于停车场最外侧即相当于栈顶，那么该车可以直接批准离开并根据输入的离开时间t2计算出停车时间t2-t1，根据该车本次停车时间完成收费后即可成功驶出停车场，即相当于成功弹出栈顶元素（pop）；如果该车没有位于停车场最外侧，事实上，这也是大多数的情况，那么需要将该车外侧的车依次（即为挡路的车）移动进一个临时停车场，根据问题描述，可以将该临时停车场抽象成另一个栈存储类型s2，那么此次移动操作相当于将栈中某元素以上的元素依次压入另一个栈（push）。当申请离开的车驶出停车场后，在临时停车场的车辆依次进入停车场，此操作相当于将栈s2内元素依次弹出栈（pop）并压入栈s1（push）。此时判断门外便道上有无等待进入停车场的车辆，如果有的话，门外便道上第一辆车可以进入停车场，并记录进入时间t1，此次操作相当于取出队列q的队首元素并将其压入栈s1中。而输入’E’时，即退出系统。至此，所有分析结束。

四、概要设计

根据需求分析，解决此问题需要构建一个Cars类型的结构体，构建一个CarNode类型的节点结构体以构建SQueue类型的队列结构体，并需要构建一个SQstack类型的栈结构体。接下来，分别定义队列和栈的各项基本操作函数。最后，完成菜单函数以实现各项操作。

五、详细设计

本程序定义了三个头文件，manager_cars.h、manager_stack.h、manager_queue.h。分别实现了Cars类型的结构体、SQueue类型的队列结构体、SQstack类型的栈结构体以及队列的相关操作函数和栈的相关操作函数。具体如下：

1、manager_cars.h

sq->lastCar=car;sq->firstCar->nextCar=NULL;sq->length=0;} //进入队列操作

void enterSQueue(SQueue *sq,int num,int t){ CarNode *car=(CarNode *)malloc(sizeof(CarNode));car->headCar.condition='D';car->headCar.number=num;car->headCar.time=t;car->headCar.position=2;

car->nextCar=NULL;sq->lastCar->nextCar=car;sq->lastCar=car;sq->length++;} //出队列操作

void exceedSQueue(SQueue *sq){ if(sq->firstCar==sq->lastCar)

return;CarNode *car=(CarNode *)malloc(sizeof(CarNode));car=sq->firstCar->nextCar;sq->firstCar->nextCar=car->nextCar;sq->length--;if(sq->lastCar==car)

sq->lastCar=sq->firstCar;free(car);

}

//检测队列存在

int SQueueEmpty(SQueue sq){ if(sq.firstCar==sq.lastCar)

return 1;else

return 0;} //获取队首元素

void getSQueue(SQueue sq,Cars *e){ if(sq.firstCar==sq.lastCar)

return;*e=sq.firstCar->nextCar->headCar;S.base;}

extern int GetTop(SQstack S,Cars *e)//若栈不为空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK;否则返回ERROR { if(S.top == S.base)return 0;

*e = *(S.top-1);

return 1;

}

extern int Push(SQstack*S,Cars e)//插入元素e为新的栈顶元素

{ if(S->top

cout<<“请正确输入Y或N:”<

scanf(“%c”,&flag);

getchar();} while(flag=='Y'){

flag='C';

Cars car;

SQstack park;//定义栈并初始化

InitStack(&park);

SQueue street;//定义队列并初始化

setSQueue(&street);

cout<<“请输入本停车场最多可提供的车位数:”;

scanf(“%d”,&maxNum);

getchar();

cout<<“请输入每小时停车费：”;

cin>>Pprice;

cout<

cout<<“请输入到达(A)/离开(D)信息，车牌号，时间（格式为A 1 5）:”;

cin>>car.condition>>car.number>>car.time;

//scanf(“%c %d %d”,&car.condition,&car.number,&car.time);

//getchar();

while(car.condition!='E'&&car.number!=0&&car.time!=0)

{

switch(car.condition)

{

case 'A':

{

enterPark(car,park,street);

break;

}

case 'D':

{

int lasttime;

lasttime=outOfPark(car,park,street,car.number,car.time);

cout<

cout<<“此车在停车场停留了”<break;

}

default :cout<<“请输入正确的格式！”<

}

cin>>car.condition>>car.number>>car.time;

//scanf(“%c %d %d”,&car.condition,&car.number,&car.time);

Cars headCar;struct CarNode *nextCar;}CarNode;

typedef struct { CarNode *firstCar;CarNode *lastCar;

int length;}SQueue;//建队列链表

void setSQueue(SQueue *sq){ CarNode *car=(CarNode *)malloc(sizeof(CarNode));sq->firstCar=car;sq->lastCar=car;sq->firstCar->nextCar=NULL;sq->length=0;} //进入队列操作

void enterSQueue(SQueue *sq,int num,int t){ CarNode *car=(CarNode *)malloc(sizeof(CarNode));car->headCar.condition='D';car->headCar.number=num;car->headCar.time=t;car->headCar.position=2;

car->nextCar=NULL;sq->lastCar->nextCar=car;sq->lastCar=car;sq->length++;} //出队列操作

void exceedSQueue(SQueue *sq){ if(sq->firstCar==sq->lastCar)

return;CarNode *car=(CarNode *)malloc(sizeof(CarNode));car=sq->firstCar->nextCar;sq->firstCar->nextCar=car->nextCar;sq->length--;if(sq->lastCar==car)

sq->lastCar=sq->firstCar;free(car);

}

//检测队列存在

int SQueueEmpty(SQueue sq){ if(sq.firstCar==sq.lastCar)

return 1;else

return 0;} //队首元素

void getSQueue(SQueue sq,Cars *e){ if(sq.firstCar==sq.lastCar)

return;*e=sq.firstCar->nextCar->headCar;}

//队列长度

int SQueueLength(SQueue sq){ int len=0;if(sq.firstCar!=sq.lastCar)len=sq.length;return len;}

#endif

manager_stack.h #include #include #include“manager_cars.h”

#ifndef manager_stack_h #define manager_stack_h

#define STACK_INIT_SIZE 100 //栈的存储空间初始分配量 #define STACKINCREMENT 10 //栈的存储空间分配增量

typedef struct SQstack

//栈的结构体

{ Cars * base;Cars * top;int stacksize;S.base;}

extern int GetTop(SQstack S,Cars *e)//若栈不为空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK;否则返回ERROR { if(S.top == S.base)return 0;

*e = *(S.top-1);

return 1;

}

extern int Push(SQstack*S,Cars e)//插入元素e为新的栈顶元素

{ if(S->top-S->base >= S->stacksize)

{

S->base =(Cars *)realloc(S->base,(S->stacksize + STACKINCREMENT)*sizeof(Cars));

if(!S->base)return 0;

S->top = S->base + S->stacksize;

S->stacksize += STACKINCREMENT;

}

*S->top++ = e;

return 1;

}

extern int Pop(SQstack *S,Cars *e)//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK,否则返回ERROR { if(S->top == S->base)return 0;

*e = *--S->top;

return 1;

}

#endif

七、软件说明书

1、打开系统，输入Y进入管理系统。

2、接下来按提示输入停车场的可供使用的车位数。

3、按提示输入该停车场每小时收费标准。

4、按提示输入到达后者离开信息，例如A 1 5，D 1 10。

5、输入E 0 0并输入N，退出系统。

八、测试报告

1、如图，当打开系统时出现此界面，输入Y为进入系统，输入N为退出系统。

2、如图，如果输入错误会提示出错，并重新输入。

3、如图，输入Y后，按提示依次输入停车场可提供的最大车位数和每小时的停车费。

4、如图，输入A 1 5后，提示进入停车场的信息。

5、如图，输入A 2 10，A 3 15后，依次显示提示信息。

6、如图，输入D 1 20后，分别显示便道进入停车场的3号车和1号车的收费情况。

7、如图，输入E 0 0，再按提示输入N，即可退出系统。

九、课程设计总结

通过团队对该问题分析，互相补充了观点，增强了对该题目正确认识。队员们进行了缜密的需求分析，并分工完成各文件和函数的编写。队员们纷纷表示，这绝对是一个以前不能想象到的任务。通过对该系统的编写、实现，着实增强了队员们的团队意识以及对数据结构的进一步的理解。当程序成功运行后，队员们都非常兴奋，虽然本系统仍有瑕疵，但是可以说这是队员们的心血。

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第二篇：数据结构课程设计-停车场管理

课 程 设 计 报 告

课程名称

数据 结构

题

目

停车场管理

学生姓名 班级/学号 191103

一、需求分析

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），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；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。

【测试数据】

设n=2，输入数据为：（’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’,0,0）。其中：’A’表示到达；’D’表示离去；’E’表示输入结束。概要设计

以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道。栈以顺序结构实现。队列以链表结构实现。每一组输入数据包括：汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码以及到达或离去的时刻。

输出信息：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和应交纳的费用（在便道上停留的时间不收费）。

二、详细设计

三、程序设计

1.数据结构设计 /*栈，模拟停车场*/ typedef struct Car1 {

//车

int number;//汽车车号

int ar_time;//汽车到达时间 }CarNode;

typedef struct {

//停车场

CarNode *base;//停车场的堆栈底

CarNode *top;//停车场的堆栈顶

int stacksize;}Park;

/*队列，模拟便道*/ typedef struct Car2 {

//车

int number;//汽车车号

int ar_time;//汽车到达时间

struct Car2 *next;}*CarPtr;

typedef struct {

//便道

CarPtr front;//便道的队列的对头

CarPtr rear;//便道的队列的队尾

int length;}Shortcut;2.程序设计

主函数中包括3个子函数，A(arrive)，D（depart），E（end）

（1）输入车辆数据：A为到达，D为离去，E为结束程序。

（2）接着输入车辆的牌照信息

（3）若为到达的车辆，输入进场信息，若为离去的车辆，输入离场信息。（4）若车辆到达，可得到车辆的停放位置信息，若车辆离去，可得到车辆的停放时间（在便道上的停放时间除外），以及应该交纳的费用。

（5）本程序不断循环要求输入车辆信息，直到输入的车辆数据为E时，程序结束。

四、调试分析

a、一开始在调试程序时遇到了内存错误，经过DEBUG，找到了引起内存错误的原因：即在建立队头指针与队尾指针时没有对指针进行初始化(没有为指针动态分配空间)。问题得到解决。

b、本程序中：车辆到达,离去时的时间复杂度均为：O(n)。本程序空间复杂度为：O(n)

五、使用说明和测试结果

1.使用说明：用户按照屏幕所显示的提示来选择需要进行操作

2、测试结果：

测试结果满足题目要求，程序无错误。

六、心得体会

通过此实验，加深了我对数据结构这门课的理解，真正运用了知识。将理论与现实完美的联系在了一起。增强了动手能力，对今后的工作学习都有很大的帮助。单调的看书本没有太大的作用，只有去编程才能理解究竟学习的作用。同时，编程过程中遇到过各种各样的问题，与同学讨论，与老师交流。锻炼了我的协做能力与克服困难的能力。编程也极大的提高了我的学习积极性。

七、附录

#include #include #include #define SIZE 2//停车场位置数,共5个车位 typedef int Status;

/*栈，模拟停车场*/ typedef struct Car1 {

//车

int number;//汽车车号

int ar_time;//汽车到达时间 }CarNode;

typedef struct {

//停车场

CarNode *base;//停车场的堆栈底

CarNode *top;//停车场的堆栈顶

int stacksize;

}Park;

/*队列，模拟便道*/ typedef struct Car2 {

//车

int number;//汽车车号

int ar_time;//汽车到达时间

struct Car2 *next;}*CarPtr;

typedef struct {

//便道

CarPtr front;//便道的队列的对头

CarPtr rear;//便道的队列的队尾

int length;}Shortcut;/*初始化停车场*/ Status InitStack(Park &P){

P.base=(CarNode*)malloc(SIZE*sizeof(Car1));

if(!P.base)exit(-2);

P.top=P.base;

P.stacksize=0;

return 1;}

Status Push(Park &P,CarNode e){//车进入停车场

*P.top++=e;

++P.stacksize;

return 1;}

Status Pop(Park &P,CarNode &e){//车离开停车场

if(P.top==P.base)

printf(“停车场为空”);

else

{

e=*--P.top;

--P.stacksize;

}

return 1;} /*初始化便道*/ Status InitQueue(Shortcut &S){

S.front=S.rear=(CarPtr)malloc(sizeof(Car2));

if(!S.front||!S.rear)exit(-2);

S.front->next=NULL;

S.length=0;

return 1;}

Status EnQueue(Shortcut &S,int number,int ar_time){//车进入便道

CarPtr p;

p=(CarPtr)malloc(sizeof(Car2));

if(!p)exit(-2);

p->number=number;

p->ar_time=ar_time;

p->next=NULL;

S.rear->next=p;

S.rear=p;

++S.length;

return 1;}

Status DeQueue(Shortcut &S,CarPtr &w){//车离开便道

if(S.length == 0)

printf(“通道为空”);

else

{

w = S.front->next;

S.front->next=S.front->next->next;

--S.length;

}

return 1;}

Status Arrival(Park &P,Shortcut &S){//对进站车辆的处理

int number,ar_time;

printf(“请输入车牌号:”);

scanf(“%d”,&number);

printf(“进场的时刻:”);

scanf(“%d”,&ar_time);

if(P.stacksize

{

CarNode c;

c.number=number;

c.ar_time=ar_time;

Push(P,c);

printf(“请将车停在第%d号车道。n”,P.stacksize);

}

else

{

EnQueue(S,number,ar_time);

printf(“停车场已满，请暂时停在便道的第%d个位置。n”,S.length);

}

return 1;}

Status Leave(Park &P,Park &P1,Shortcut &S){//对离站车辆的处理

int number,le_time,flag=1,money,ar_time;

printf(“请输入车牌号:”);

scanf(“%d”,&number);

printf(“出场的时刻:”);

scanf(“%d”,&le_time);

CarNode e,m;

CarPtr w;

while(P.stacksize)

{

Pop(P,e);

if(e.number==number)

{

flag=0;

money=(le_time-e.ar_time)*2;

ar_time=e.ar_time;

break;

}

Push(P1,e);

}

while(P1.stacksize)

{

Pop(P1,e);

Push(P,e);

}

// 车从停车场中出

if(flag == 0)

{

if(S.length!=0)

{

DeQueue(S,w);

m.ar_time=le_time;

m.number=w->number;

Push(P,m);

free(w);

printf(“车牌号为%d的车已由便道进入停车场n”,m.number);

}

printf(“停车费为%d, 占用车位数为%dn”,money,P.stacksize);

}

else

{

printf(“停车场不存在牌号为%d的车n”, number);

}

return 1;} /*主函数*/ int main(){

int m=1;

char flag;//选项

Park P,Q;

Shortcut S;InitStack(P);InitStack(Q);InitQueue(S);

while(m)

{

printf(“n

停车场管理程序

n”);

printf(“A 汽车进车场

D 汽车出车场

E 退出程序n”);

printf(“请选择(A,D,E): ”);

scanf(“%c”,&flag);

switch(flag)

{

case 'A':

case 'a':

Arrival(P,S);break;//车进入停车场

case 'D':

case 'd':

Leave(P,Q,S);break;//车离开停车场

case 'E':

case 'e':

m=0;

break;

default:

printf(“Input error!n”);

break;

}

while(flag!= 'n')

scanf(“%c”,&flag);

} }

第三篇：数据结构-停车场管理-实习报告

实习报告

题目：停车场管理

一． 需求分析

1． 用栈来表示停车场，用队列来表示停车道。

2． 用户需输入车辆的必要信息，如车辆的到达或离开，汽车牌号以及到达或离去的时刻。停车场的容量及单位时间的停车费由编程序者自行设置，结构需输出车辆停车所需缴纳的费用。

3． 本程序要求对车辆的动态能够输出具体的信息内容，包括停车或离开的时间，位置，及所需缴纳的停车费。4． 测试数据为：

N=2，输入数据为：（’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’,0,0).其中：’A’表示到达，’D’表示离去，’E’表示输入结束。5.程序执行的命令为：

1.创建栈和队列。2.对车辆的行为进行相应的处理。3.输出车辆的信息。

二． 概要设计

1.设定栈的抽象数据类型定义：

ADT Stack{

数据对象：D={ai|ai属于Elem,i=1,2……,n, n>=0}

数据关系：R1={| ai-1,ai属于D，i=2,……，n}

基本操作：

InitStack(&S)

操作结果：构造一个空栈S.pop(&S,&e)

初始条件：栈S已存在。

操作结果：删除S的栈顶元素，并以e返回其值。

push(&S,&e)

初始条件：栈S已存在。

操作结果：在栈S的栈顶插入新的栈顶元素e。

EmptyStack(S)

初始条件：栈S已存在。

操作结果：若栈为空，则返回TRUE，否则，返回FALSE }ADT Stack;2.设定队列的抽象数据类型定义：

ADT Queue{

数据对象：D={ai| ai属于Elem, i=1,2,……，n, n>=0}

数据关系：R1={| ai-1,ai 属于D，i=2,……,n}

基本操作：

InitQueue(&Q)

操作结果：构造一个空队列Q.Append(&Q, e)

初始条件：队列Q已存在。

操作结果：插入元素e为Q的新的队尾元素。

Remove(&Q, &e)

初始条件：Q为非空队列。

操作结果：删除Q的对头元素，并用e返回其值。

EmptyQueue(Q)

初始条件：队列Q已存在。

操作结果：若队列为空，则返回TRUE，否则，返回FALSE

}ADT Queue 3.本程序主要包括三个模块

1.主程序模块；

int main(){

初始化；

do{

接受命令；

处理命令；

}while(命令！=退出)； } 2.处理车辆到达模块； 3.处理车辆离开模块；

各模块之间的调用关系如下：

处理车辆到达模块主程序模块处理车辆离开模块

三． 详细设计

设计程序如下： 1.栈的头文件

#ifndef _SQSTACK_H_ #define _SQSTACK_H_ struct Car { int plate, arrive_t;};class SqStack { public: int top;Car *base;int size;void InitStack(int m=100);bool EmptyStack()const;bool Push(Car &c);bool Pop(Car &c);};void SqStack::InitStack(int n){ base = new Car[n];top =-1;size = n;} bool SqStack::EmptyStack()const { if(top ==-1)

return true;else

return false;} bool SqStack::Push(Car &c){ if(top == sizec.arrive_t;if(timelong < 0){

cout << “the input is false,please do it again”<

packing.Push(c);

while(!temp.EmptyStack())

{

temp.Pop(c);

packing.Push(c);

}

return 0;} cout << “car ” << pla << “ was departed from packing lot” << endl;cout << “停留时间：” << timelong << endl;cout << “缴纳金额：” << timelong*price << endl;while(!temp.EmptyStack()){

temp.Pop(c);

packing.Push(c);}

if(!sevice_road.EmptyQueue())

{

sevice_road.Remove(c);

map[c.plate] = 0;

c.arrive_t = tim;

packing.Push(c);

cout << “car ” << c.plate << “ in packing lot” << endl;

} } return 0;} int main(){ cout << “请输入停车场规模” << endl;cout << “xxxxxxxxxx” << endl;int n;cin >> n;cout << “xxxxxxxxxx” << endl;SqStack packing, temp;LinkQueue sevice_road;packing.InitStack(n);temp.InitStack();sevice_road.InitQueue();cout << “请输入指令:A-arrive、D-depart、E-exit cout << ”xxxxxxxxxx“ << endl;char command;cin >> command;while(command!= 'E'){

if(command == 'A')

{

Arrive(packing, sevice_road);

cout << ”xxxxxxxxxx“ << endl;

}

if(command == 'D')

{

Depart(packing, temp, sevice_road);

cout << ”xxxxxxxxxx“ << endl;

}

cin >> command;} }

车牌号时间” << endl;

四． 调试与验收

1.本次作业是设计停车场的管理系统，就需要判断车牌号，及时间的输入的正确性，输入的数据有比较严格的要求，必须符合实际。因此对数据需要多次判断。2.处理车辆到达模块和处理车辆离开模块其空间复杂度为O(m*n);3.本程序循环用的很多，找车，排队，等等。

4.在验收时，老师提出一些当输入为不正常输入的时候的情况，而我没有考虑到，所以又做了一定的修改。

5.验收时，老师提到所加map破坏了程序整体结构的完好性，是有待改进的地方。

五

用户手册

1.按屏幕提示输入停车场规模和车辆信息； 2.回车显示车辆在停车场或停车道的信息； 3.输入E退出。

六． 测试结果

七 附录

源程序文件名清单： LinkQueue.cpp LinkQueue.h SqStack.cpp

SqStack.h 停车场管理.cpp

第四篇：数据结构课程设计报告

数据结构课程设计

散列表的应用:插队买票

专业 计算机科学与技术（网络技术）

金玲 计算机131 1310704114 张静林 2015年1月23日 学生姓名 班学级 号

指导教师 完成日期

目录概述……………………………………………………………………………………1 1.1 课程设计目的……………………………………………………………………….1 1.2 课程设计内容……………………………………………………………………….1 2 系统需求分析……………………………………………………………………….1 2.1 主体功能…………………………………………………………………………....2 3系统概要设计…………………………………………………………………………2 3.1 系统流程图………………………………………………………………………….2 4 系统详细设计…………………………………………………………………………3 5 测试……………………………………………………………………………………5 5.1 测试方案…………………………………………………………………………….5 5.2 测试结果…………………………………………………………………………….5 6 小结……………………………………………………………………………………5 参考文献…………………………………………………………………………………5 附录………………………………………………………………………………………7 附录1 源程序清单……………………………………………………………………...7 概述

1.1 课程设计目的

数据结构课程设计是为数据结构课程独立开设的实践性教学环节。数据结构课程设计对于巩固数据结构知识，加强学生的实际动手能力和提高学生综合素质是十分必要的。课程设计的目的：

1．要求学生达到熟练掌握C语言的基本知识和技能。

2．了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力。3．提高程序设计和调试能力。学生通过上机实习，验证自己设计的算法的正确性。学会有效利用基本调试方法，迅速找出程序代码中的错误并且修改。

4．培养算法分析能力。分析所设计算法的时间复杂度和空间复杂度，进一步提高程序设计水平。

5．初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能。

1.2课程设计内容

本课程设计的任务是写一个程序模拟这种情况。每个队伍都允许插队。如果你在排队，有一个以上的朋友要求插队，则你可以安排他们的次序。每次一个人入队，并且如果这个入队的人发现队伍中有自己的朋友，则可以插入到这个朋友的后面；当队伍中的朋友不止一个的时候，这个人会排在最后一个朋友的后面；如果队伍中没有朋友，则他只能够排在这个队伍的最后面。每一个入队的人都先进行上述的判断。当队伍前面的人买到车票之后，依次出队。系统需求分析

2.1 主体功能

程序从“input.txt”文件读入测试用例，一个文件可包含多个测试用例。每个用例的第一行是朋友组的数目n（1<=n<=1000)。对于一个朋友组以朋友的数目j（1<=j<=1000）开始，由朋友的个数以及他们的名字组成，一个空格后接该组朋友的名字，以空格分开，并且每个人的名字都不同。每个名字不超过四个字母，由{A，B，...，Z，a，b，...，z}组成。一个朋友组最多有1000个人，每个人只属于一个朋友组。n=0时，测试数据结束。

下面是一些具体命令：.ENQUEUE——X入队;.DEQUEUE——排队头的人买票，离开队伍，即出队；.STOP——一个测试用例结束。

测试结果输出到“output.txt”文件中。每个测试用例第一行输出“Scenario#k”，k是测试用例的序号（从1开始）。对每一个出队命令，输出刚买票离开队伍的人名。两个测试试用例 之间隔一空行，最后一个用例结束不输出空行。系统概要设计

3.1 系统流程图 系统详细设计

本题目主要解决两个问题：一是怎么存放和查找大量数据（主要是姓名）；二是怎么操作“ENQUEUE”和“DEQUEUE”命令。

用散列表来存放和查找数据。由于最多有1000个朋友组，每组最多有1000人，使用平方探测法解决冲突，则表的大小是2*（1000*1000），所以选择TableSize=2000003（2000003是大于2000000的最小素数）。同一个组内的都是朋友，所以每个人除了记录他的名字name，还要记录他属于哪个组group，另外用info来表示该单元是否被占用，数据结构如图4.1所示。散列函数是根据Honer法则计算一个以64为阶的多项式，如图4.2所示。冲突解决方法采用平方探测法，如图4.3所示。

#define TabSize 2000003 typedef struct hashtab *PtrToHash;struct hashtab

/*散列表数据结构*/ { char name[5];

/*名字*/ int group;

/*属于哪个朋友组*/ char info;

/*标志位，该单元是否被占用*/ };图4.1数据结构：散列表

Int Hash(char *key,int TableSize){

Int HashVal=0;

While(key!=NULL)

HashVal=(HashVal<<6)+*key;

Return HashVal%TableSize;} 图4.2散列函数

Long int Find(PtrToHash hash,char *c){

key=c;

CurrentPos=Hash(key,TableSize);

CollisionNum=0;

While((单元被占用)and(单元内的名字与查找的名字不同))

{

CurrentPos+=2*(++CollisionNum)-1;

If(CurrentPos>=TabSize)

CurrentPos=TabSize;

}

Return CurrentPos;} 图4.3用平方探测法解决冲突

第二个问题是关于怎么操作“ENQUEUE”和“DEQUEUE”命令。这可以用队列来模拟。由于有插队现象的存在，不能单纯的用一个数组来表示队列，因为这样的话，插入一个朋友，则他后面的人都要往后移一个单位，删除一个人，则他后面的人都要前移一个，会降低效率。所以，采用一个Index标记来表示当前元素的后继元素，最后一个单元的后继元素是第0个，形成环，数据结构如图4.4所示。不用链表是因为链表存放指针也需要空间，并且链表插入、删除的效率没有数组高。

typedef struct Que *PtrToQue;struct Que

/*队列数据结构*/ { long int HashVal;

/*散列值*/ long int Index;

/*在中的队列序号*/ };图4.4数据结构：队列

输入ENQUEUE命令，如果队伍里有朋友，则排在朋友后面；如果没有朋友，则排在队尾。入队时，用一个数组记录每个朋友组的最后一位，以便下一个朋友到来时排到他后面，这个数组被称为“插队数组”。

输入DEQUEUE命令，则根据“先进先出”，按照各个元素和它后继元素的先后顺序，每次删除队列重的第一个。程序结构如图4.5所示。

While(读测试文件){

if(输入”ENQUEUE”)

{

读入名字；

插入散列表；

插入队列；

}

else if(输入”DEQUEUE”)

{

删除队列第一个名字；

将该名字输出到文件；

}

else stop;} 图4.5入队、出队操作 测试

5.1 测试方案 按输入要求输入正常测试数据，测试程序是否能正确解决问题，得到正确答案。应注意边界测试。例如，将n，j分别取为1的用例和n为1000的用例。n，j比较大时需写程序生成测试用例。

不按输入要求输入数据，测试程序能否对输入内容进行数据合法性检测并进行相应的异常处理。例如，将n或j取为小于1或大于1000的数，名字超过4个字母等情况下的测试用例。5.2 测试结果 小结

在前面的学习过程中我们学到了很多知识而这次课程设计又是对我们所学的 一次总结，刚开始，可以说是没有头绪，于是就去图书馆找资料，找到了一些关于程序方面的，可这远远不够，这只是小小的开始。我们必须掌握很多已学的知识才能很好的完成本次的课程设计。在这次课程设计中，总的感觉是我遇到了很多困难这主要是由于我编写代码的经验不足，有时虽然是一个很小的问题但解决起来却花费了我不少的时间，值得欣慰的是，当自己苦思冥想或者和其它同学一起探讨把问题解决的时候我还是觉得获益非浅，这就是在摸索中寻求到的知识。在设计时也免不了存在着些不足，所以在今后的学习中我会努力取得更大的进步。虽然对着电脑做程序，有些累，可当看到劳动成果时，却有另一番滋味。

参考文献

[1]范策，周世平，胡晓琨.《算法与数据结构（C语言版）》[M].北京：机械工业出版社，2004 [2]严蔚敏.《数据结构（C语言版）》.北京：清华大学出版社，2004 [3]许卓群，杨冬青，唐世渭，张铭.《数据结构与算法》.北京：高等教育出版社，2004 [4]徐孝凯.《数据结构实用教程（第二版）》.北京：清华大学出版社，2006

附录

附录1 源程序清单

#include #include #include #define TabSize 2000003

/*散列表大小TabSize 是大于表最大空间的素数*/ #define Max 1000001

/*队列空间最大值*/ struct hashtab;typedef struct hashtab *PtrToHash;struct hashtab

/*散列表数据结构*/ { char name[5];

/*名字*/ int group;

/*属于哪个朋友组*/ char info;

/*标志位，该单元是否被占用*/ };struct Que;typedef struct Que *PtrToQue;struct Que

/*队列数据结构*/ { long int HashVal;

/*散列值*/ long int Index;

/*在中的队列序号*/ };

int hashedx=0;

/*标记元素是否已经在散列表里*/ long int Find(PtrToHash hash,char *c)/*查找在散列表中的位置*/ { char *key;long int CurrentPos,CollisionNum;

key=c;for(CurrentPos=0;*key;++key)

/*散列函数，计算散列值*/

CurrentPos=(CurrentPos<<6)+*key;CurrentPos%=TabSize;

/*散列值*/ CollisionNum=0;/*如果当前单元被占用：单元内的元素与当前操作的名字不同，使用平方探测法解决冲突；与当前操作的名字相同，则直接返回在散列中的位置*/ while((hash[CurrentPos].info)&&(strcmp(hash[CurrentPos].name,c)))

{

/*平方探测法*/

CurrentPos+=2*(++CollisionNum)-1;

if(CurrentPos>=TabSize)

CurrentPos-=TabSize;}

if((hash[CurrentPos].info)&&(strcmp(hash[CurrentPos].name,c)==0))

/*元素已经在散列表里*/

hashedx=1;else /*元素不在散列表里*/

hashedx=0;return CurrentPos;/*返回在散列表中的位置*/ }

int main(){ long int Find(PtrToHash hash,char *c);

/*查找在散列表中的位置*/

PtrToHash hash;

/*散列表*/ PtrToQue queue;

/*队列*/ int *grouppos;

/*记录每个朋友组的最后一位，即插队数组*/ int n;

/*测试用例数目*/ int num;

/*当前测试用例序号*/ long int i,ii,j,key,temp;long int head,last;

/*队列的头和尾*/ char c[8],tempc[8];

/*名字*/ FILE *fpin,*fpout;

/*输入、输出文件指针*/

if(!(fpin=fopen(“input.txt”,“r”)))

/*打开测试文件*/ {

printf(“fopen error!”);

/*文件打开错误*/

return-1;} if(!(fpout=fopen(“output.txt”,“w”)))

/*打开输出文件*/ {

printf(“fopen error!”);

return-1;}

hash=(PtrToHash)malloc(sizeof(struct hashtab)*TabSize);/*为散列表申请空间*/ queue=(PtrToQue)malloc(sizeof(struct Que)*Max);/*为队列申请空间*/ grouppos=(int *)malloc(sizeof(int)*1000);/*申请空间记录每个朋友组的最后一位*/ for(i=0,j=1;i

queue[i].Index=j;queue[i-1].Index=0;/*最后一个单元的后继单元是第0个，形成环*/ num=0;for(fscanf(fpin,“%d”,&n);n;fscanf(fpin,“%d”,&n))/*输入当前测试用例的朋友组数*/ {

if(n<1||n>1000)

/*处理异常输入n*/

{

fprintf(fpout,“n is out of rangen”);

return-1;

}

num++;

if(num!=1)

/*两个测试用例间输入一空行*/

fprintf(fpout,“n”);

for(i=0;i

hash[i++].info=0;

/*初始化散列表，标记位置0*/

for(i=0;i

/*对每一组朋友*/

{

fscanf(fpin,“%d”,&j);

/*当前组里的人数*/

if(j<1||j>1000)

/*处理异常输入j*/

{

fprintf(fpout,“j is out of rangen”);

return-1;

}

for(;j;--j)

{

fscanf(fpin,“%s”,c);

/*输入名字*/

for(ii=0;ii

tempc[ii]='';

strcpy(tempc,c);

ii=0;

while(tempc[ii]!='')

/* 是否由四个以内字母组成*/

{

if(tempc[ii]<'A'||('Z''z'||ii>4)

{

fprintf(fpout,“Group %d: Nonstandard namen ”,i);

return-1;

}

ii++;

}

key=Find(hash,c);

/*找到在散列表中的位置*/

if(hashedx==1)/*重名*/

{

fprintf(fpout,“repeated name %sn”,c);

return-1;

}

strcpy(hash[key].name,c);/*插入散列表*/

hash[key].info=1;

/*标记置1，该单元被占用*/

hash[key].group=i;

/*记录他属于哪个组*/

} } for(i=0;i<1000;)

grouppos[i++]=0;/*初始化插队数组*/ head=0;

/*初始化队列头、尾标记*/ last=0;fprintf(fpout,“Scenario #%dn”,num);/*输出当前用例序号到文件*/ for(fscanf(fpin,“%s”,c);;fscanf(fpin,“%s”,c))/*输入命令*/ {

if(*c=='E')

/*入队命令*/

{

fscanf(fpin,“%s”,c);

/*输入名字*/

key=Find(hash,c);

/*查找在散列表中的位置*/

if(hashedx==0)/*散列表里没这个人*/ {

fprintf(fpout,“no %sn”,c);

return-1;}

temp=queue[0].Index;

/*队列第0个位置记录队尾的后继单元*/ queue[0].Index=queue[temp].Index;

/*在队列中申请一个新单元，队尾标记后移一个位置 */ queue[temp].HashVal=key;/*入队*/ if(!head)/*如果是队列里的第一个元素 */ last=head=temp;/*队头、队尾标记指向第一个元素*/ if(!grouppos[hash[key].group])/*如果队列里没朋友*/ { queue[temp].Index=0;/*队尾指向对头，形成环*/ queue[last].Index=temp;/*前一次队尾的后继元素是当前元素*/ last=temp;

/*队尾标记指向当前元素*/ grouppos[hash[key].group]=temp;/*插队数组记录该朋友组里已入队的最后一位*/ } else/*如果队列中已经有他的朋友*/ {

queue[temp].Index=queue[grouppos[hash[key].group]].Index;

/*插队到朋友的后面*/

queue[grouppos[hash[key].group]].Index=temp;

/*插队到朋友后面一位的前面*/

grouppos[hash[key].group]=temp;

/*替换插队数组里该组的元素为当前元素*/

if(hash[queue[last].HashVal].group==hash[key].group)

/*如果当前元素和前一元素是朋友，队尾标志指向当前元素*/

last=temp;

}

}

else if(*c=='D')/*出队命令*/

{

if(last==0)

/*不能对空队列执行出队命令*/

{

fprintf(fpout,“Empty queue!nCan't execute DEQUEUE!n”);

return-1;

}

fprintf(fpout,“%sn”,hash[queue[head].HashVal].name);

/*输出队头元素到文件*/

temp=head;

head=queue[temp].Index;

/*队列第一位出队，队头标记后移一位*/

queue[temp].Index=queue[0].Index;

/*队列第0个元素后移一位*/

queue[0].Index=temp;

/*释放空间*/

if(grouppos[hash[queue[temp].HashVal].group]==temp)

/*当前删除的元素是该朋友组在队列里的最后一位*/

grouppos[hash[queue[temp].HashVal].group]=0;

if(last==temp)

/*出队后，队列为空*/

last=0;

}

else

/*输入 “STOP”*/

break;

/*测试结束*/

} } fprintf(fpout,“b”);fclose(fpin);fclose(fpout);return 1;}

第五篇：数据结构课程设计报告

正文要求：对每一个题目，正文必须包括以下几个方面 知识点回顾： 实验要求：

实验过程：包括设计思路，算法描述，程序清单，调试等等； 实验小结：

注意：（1）正文中字体用小四号宋体，行间距1.25倍行距；

（2）页码居中；

（3）A4纸双面打印，在纸的左侧装订。

（4）上交的课程设计报告控制在10页以内。

齐鲁工业大学

理学院

信计11-1

郑桥

一、提示：对于单窗口的服务系统知识点回顾如下：

1、什么是负指数分布？

又称指数分布。泊松事件流的等待时间（相继两次出现之间的间隔）服从指数分布。用于描述非老化性元件的寿命（元件不老化，仅由于突然故障而毁坏）。常假定排队系统中服务器的服务时间和Petri网中变迁的实施速率符合指数分布。

2、用C语言如何产生随机序列？ double rd_MN1(double m,double n){ double r;if(m>n){r=n;n=m;m=r;};r =((double)rand()/((double)(RAND_MAX)+(double)(1)));r = m+ r*(n-m);return r;}

3、用C语言如何产生负指数分布的时间序列？ double expntl(double x){ double z;do { z =((double)rand()/ RAND_MAX);} while((z == 0)||(z == 1));return(-x * log(z));//z相当于1-x,而x相当于1/lamda。} 其中的x相当于1/λ

4、排队论简单叙述；

排队系统主要有：X/Y/Z，其中X表示到达时间间隔的分布，Y表示服务时间的分布，Z表示并列的服务设备的数目。表示相继到达的时间间隔或服务时间的分布的符号是：

M——负指数分布，D——确定性，Ek——k阶Erlang，GI——相互独立的一般随机分布，G——一般的随机分布。

例如：M/M/1表示达到时间间隔为负指数分布，服务时间为负指数分布，单服务设备的排队系统。

这里我们用静态仿真的思想来实现M/M/1仿真。在排队系统中的每一个动态实体的状态可以有三个量来反映：与前一个实体到达的时间间隔，在排到自己服务前的等待时间以及服务时间。其中服务时间和到达时间间隔服从指数分布，不受别的因素的影响。开始服务前的等待时间则受到排在前面的动态实体的状态的影响。其更新算法如下：

即：如果某个实体到达以后，发现处在它前面的动态实体已经结束服务，所以这个实体就不用等待，直接接受服务；反之，处在它前面的动态实体如果没有结束服务（包括没有开始服务），则这个实体的等待时间就是它前一实体结束服务的时刻减去它到达的时刻。

5、如何得到每个顾客的到达时刻，服务时间，等待时间和离开时刻； 到达时间=前面各个到达时间之和； 服务时间就是负指数随机生成的时间；

等待时刻：如果前一个人的离开时间小于这个人的到达时间，等待时间=0；

如果不是，则等待时间=该人的离开时间-他的到达时间-服务时间

6、如何排队，排队的主要算法思想？ 排队就是来到的人数多于离开的人数；

如果下一个人到达时前一个人依旧在接受服务，则此人就要排队。

7、如何求队长？以及最大的队长？

假设以5分钟为一个时间段，则在第5分钟时用这5分钟内来到的人数减去这5分钟内离开的人数即是排队人数

8、如何求平均等待时间？

求平均等待时间首先要求出总的等待时间与接受服务的人数；

总的等待时间=每个人的等待时间之和；接受服务的人数由时间540分钟来控制，如果在540分钟之后才到达的人则不再算入接受服务的人数之内。

9、用C语言如何将得到的数据输出到文件？

在C语言中用fopen函数打开文件，然后把数据输出比如用fprintf函数，最后fclose。

利用ofstream fcout(“d:arr_time.txt”);语句来实现C++中的输出文件

10、如何用已学的数学语言程序（如：Mathematica, Matlab）把C语言得到的数据文件画出其相应的图像？

11、如果是两个窗口的服务系统，则该怎么修改程序？

12、如果到达时间间隔，服务时间服从泊松分布或者其他分布，该程序该如何改进？

二、数据结构课程设计题目

单窗口的排队模型的数值仿真（参考课本上第四章的离散事件模拟）要求如下：（1）要求相邻两个顾客的到达时间间隔服从负指数分布；且每个顾客接受服务的时间也服从负指数分布；

（2）求出各个时刻的队长（以五分钟为一时间单位，即求零时刻的队长，五分钟时的队长，十分钟时的队长，依次类推）；

（3）一个工作日内的顾客总数，约定8：30上班，17：30下班，中午不休息；（4）求平均等待时间（顾客总等待时间除以总人数）；

（5）画出顾客的到达，离开图像（横坐标是顾客图，纵坐标是到达时刻，和离开时刻）；

（6）画出队长变换图像（横坐标是时刻图，纵坐标是队长个数）；（7）求出一个工作日内的最大队长；

三、设计思路：

1）把8：:30记做第0分钟，17:30记做第540分钟。

2）首先利用C++随机生成200个服从负指数分布的到达时间与200个服务时间 然后根据随机生成的数计算到达的时刻，即到达时间的逐步加和，然后计算离开的时刻；

3）根据到达时刻与离开时刻来计算等待时刻，于是便可得到平均等待时间； 同时根据这两个时刻求出每5分钟到达人数与离开的人数，于是便得出每5分钟的队长，同时也可求出最大队长。4）再利用MATLAB画出相应的图像。

四、算法描述：

1）首先将8:30这个时刻化为0时刻，17:30化为第540分钟这个时刻，全体单位为分钟。

2）定义到达时间间隔arr_time[200]，服务时间ser_time[200]，到达时刻arr_time1[200],离开时间lea_time[200],等待时间sta_time[200],离开人数lea_num[200],到达人数arr_num[200]等变量。3）根据负指数函数

来利用C++程序生成随机到达时间间隔与服务时间。

4）利用到达时刻与离开时刻之间的关系来求出等待时间。同时将这540分钟划分为5分钟间隔的108个时间段来求出在每个时间段到达人数与离开人数，再求出队长。

5）利用已知的服务人数，平均到达时间与平均离开时间来做出图像。（借助MATLAB软件。）

五、总结

（1）求出各个时刻的队长（以五分钟为一时间单位，即求零时刻的队长，五分钟时的队长，十分钟时的队长，依次类推）；见程序清单中数据部分对长。（2）求平均等待时间（顾客总等待时间除以总人数）；根据程序可得，平均等待时间为21.6分钟。

（3）画出顾客的到达，离开图像（横坐标是顾客图，纵坐标是到达时刻，和离开时刻）；

***0100806040200 0Arrive curveleave curve***600

（6）画出队长变换图像（横坐标是时刻图，纵坐标是队长个数）；

25Queue Length Curve 20151050 ***0600

（7）求出一个工作日内的最大队长： 最大对长为16个人在排队。

六、程序清单：

求随机产生负指数 #include #include #include #include #include

#include using namespace std;

void main(){ long int i,k;double m,n;//m,n控制时间间隔

double r;double a,s,sum;//arr为到达时间，ser为服务时间

double LAM=1.2;

//f(x)=LAM*exp(-LAM*x);double arr_time[200];double ser_time[200];ofstream fcout(“d:arr_time.txt”);ofstream fscout(“d:ser_time.txt”);m=2.0;n=5.0;srand((unsigned)time(NULL));

k=0;loop: r=((double)rand()/((double)(RAND_MAX)+(double)(1)));

a =-log(r)/LAM;if(a >= m && a <= n){

arr_time[k]=a;

k++;};if(k < 200)goto loop;

// 产生200个指数分布随机数

for(i=0;i<200;i++){

fcout<

//cout<

if(i!=0 && i%5==0)

//cout<

fcout<

s =-log(r)/LAM;if(s >= m && s <= n){ ser_time[k]=s;k++;};if(k < 100)goto loop1;

// 产生200个指数分布随机数 m=3.0;n=5.5;

srand((unsigned)time(NULL));k=100;loop2: r=((double)rand()/((double)(RAND_MAX)+(double)(1)));

s =-log(r)/LAM;if(s >= m && s <= n){ ser_time[k]=s;k++;};if(k < 200)goto loop2;

// 产生200个指数分布随机数

for(i=0;i<200;i++){

fscout<

//cout<

if(i!=0 && i%5==0)

//cout<

fscout< #include #include #include #include

#include using namespace std;void main(){ //下面求离开时间、等待时间 int i;double lea_time[200];//离开时间

double sta_time[200];//等待时间

double arr_time[200];//随机生成到达时间

double ser_time[200];//随机生成服务时间

double arr_time1[200];//到达时间

ifstream fcin(“d:arr_time.txt”);ifstream fscin(“d:ser_time.txt”);ofstream fcout(“d:arr_time1.txt”);ofstream flcout(“d:lea_time.txt”);ofstream fscout(“d:sta_time.txt”);

//求到达的时间

for(i=0;i<200;i++){

fcin>>arr_time[i];

arr_time1[i]=arr_time[i];} double sum=0.0;for(i=0;i<200;i++){

sum+=arr_time1[i];

arr_time1[i]=sum;} for(i=0;i<200;i++){

fcout<

if(i!=0 && i%5==0)

fcout<

//求离开时间

fscin>>ser_time[0];lea_time[0]=arr_time1[0]+ser_time[0];for(i=1;i<200;i++){

fscin>>ser_time[i];

if(lea_time[i-1]>arr_time1[i])

{lea_time[i]=lea_time[i-1]+ser_time[i];}

else

{lea_time[i]=arr_time1[i]+ser_time[i];} }

for(i=0;i<200;i++){

flcout<

if(i!=0 && i%5==0)

flcout<

sta_time[i]=lea_time[i]-arr_time1[i]-ser_time[i];//

if(sta_time[i]<0)

{

sta_time[i]=0;

} } for(i=0;i<200;i++){

fscout<

if(i!=0 && i%5==0)

fscout<

sta_sum+=sta_time[i];}

//求平均等待时间

double ave;int peo_sum;for(i=0;i<200;i++){

if(lea_time[i]<540)

peo_sum=i;} cout<<“总的服务人数为：”<

求离开人数和到达人数 #include #include #include #include #include

#include using namespace std;void main(){ //求离开人数和到达人数

int i,j;

int arr_num[200];//到达人数arr int lea_num[200];//lea离开人数

int arr_jian=0;//时间间隔

double arr_time1[200];double lea_time[200];int peo_sum;int count=0;int count1=0;ifstream fcin(“d:arr_time1.txt”);ifstream flcin(“d:lea_time.txt”);ofstream fcout(“d:arr_num.txt”);ofstream flcout(“d:lea_num.txt”);for(i=0;i<200;i++){

fcin>>arr_time1[i];

flcin>>lea_time[i];} for(i=0;i<200;i++){

if(lea_time[i]<540)

peo_sum=i;} while(arr_jian<540){

for(i=0;i

{

if(arr_time1[i]>arr_jian)

{

arr_num[count]=i;

count++;

//cout<

break;

}

}

for(j=0;j

{

if(lea_time[j]>arr_jian)

{

lea_num[count1]=j;

count1++;

break;

}

}

arr_jian=arr_jian+5;} for(i=0;i<108;i++){

fcout<

//cout<

if(i!=0 && i%5==0)

//cout<

fcout<

for(i=0;i<108;i++){

flcout<

//cout<

if(i!=0 && i%5==0)

//cout<

flcout<

求对长

#include #include using namespace std;int main(){

int i;int max;int que[200];int arr_num[200];int lea_num[200];ifstream fcin(“d:arr_num.txt”);ifstream flcin(“d:lea_num.txt”);ofstream fcout(“d:que.txt”);

for(i=0;i<200;i++){

fcin>>arr_num[i];

//cout<

flcin>>lea_num[i];

//cout<

for(i=0;i<200;i++){

que[i]=arr_num[i]-lea_num[i];

//cout<

} for(i=0;i<200;i++){

fcout<

if(i!=0 && i%5==0)

{

fcout<

} } max=que[0];for(i=1;i<200;i++)

{

if(que[i]>max)

{

max=que[i];

//cout<

} }

cout<<“最大对长是”<

画图: function[maxque,mwait_t,mstay_t,queue_l,use_rate]=MM1queue(mean_arr,mean_lea,peo_num)status=zeros(3,peo_num);

%用一个3行矩阵表示每个顾客的状态;

%到达时间间隔，服务时间，等待时间;status(1,:)=exprnd(mean_arr,1,peo_num);

%按照指数分布随机生成各顾客的到达间隔;status(2,:)=exprnd(mean_lea,1,peo_num);

%按照指数分布随机生成各顾客的服务时间;for i=2:peo_num

if status(1,i)<=status(2,i-1)+status(3,i-1)

status(3,i)=status(2,i-1)+status(3,i-1)-status(1,i);

else

status(3,i)=0;

end;

%对状态进行更新； end;arr_time=cumsum(status(1,:));status(1,:)=arr_time;lea_time=sum(status);stairs([0 arr_time],0:peo_num);

%绘出各顾客的到达时间图;

hold on;stairs([0 lea_time],0:peo_num,'r');

%绘出各顾客的离去时间图;legend('Arrive curve','leave curve',0)hold off figure;plot(1:peo_num,status(3,:),'r:',1:peo_num,status(2,:)+status(3,:),'k-');

%绘出每个顾客的等待时间和停留时间;legend('Wait Time','Stay Time',0);n1=1;n2=1;mstay_t=(sum(status(2,:))+sum(status(3,:)))/peo_num;mwait_t=mean(status(3,:));

%求平均停留时间和等待时间;queue_num=zeros(1,2*peo_num+1);queue_time=zeros(1,2*peo_num+1);n3=1;

%while循环求每个时间队列的长度;while n1<=peo_num

n3=n3+1;

if arr_time(n1)

queue_num(1,n3)=n1-n2+1;

queue_time(1,n3)=arr_time(n1);

n1=n1+1;

else

queue_num(1,n3)=n1-n2-1;

queue_time(1,n3)=lea_time(n2);

n2=n2+1;

end;end;while n2<=peo_num

n3=n3+1;

queue_num(1,n3)=peo_num-n2;

queue_time(1,n3)=lea_time(n2);

n2=n2+1;end;figure;stairs(queue_time,queue_num,'k');

%绘出队列长度的时间变化曲线, stairs 是Matlab的函数

legend('Queue Length Curve',0);hold off;temp=diff(queue_time);overtime=max(queue_time);queue_l=sum(temp.*queue_num(2:(2*peo_num+1)))/overtime;use_rate=sum(temp(find(queue_num)))/overtime;maxque=max(queue_num);% 最大队长

在MATLAB中命令窗口中输入MM1queue(2.86,3.22,175)数据结果：

随机到达时间arr_time 2.2218 2.91038 2.70151 3.20392 2.20729 2.23954 2.27037 2.12161 2.97105 2.59537 2.05195 2.33276 2.40885 2.54536 3.18395 4.34619 2.9621 4.03687 2.56005 4.3556 2.59767 2.6854 2.2156 2.35007 2.01546 3.16558 2.51725 2.4227 3.00499 2.68796 2.57445 2.29238 2.04275 3.56593 4.12181 3.14539 4.60806 2.85305 2.18215 4.15836 2.75386 2.45691 3.15095 3.84449 3.29556 2.35349 2.88082 2.96656 2.60517 3.09175 3.77562 2.12649 2.17347 2.28761 2.91709 2.59767 2.20084 3.64077 2.09167 2.30401 2.89137 2.78563 2.35564 2.60401 3.47721 2.31212 2.2892 2.26189 2.71001 3.23541 3.15543 4.04989 2.33905 2.60575 2.93069 2.63466 2.33025 2.67211 2.13304 2.46765 2.01119 2.66026 2.17867 4.26591 2.56115 2.84451 3.37485 2.22326 2.3109 3.08451 2.75872 3.02393 2.32155 2.37607 2.43489 3.70764 3.07631 2.56943 2.81941 2.81567 2.18215 3.78511 2.72393 2.02062 2.28013 2.03219 2.9324 4.02088 2.83606 2.01804 2.82241 2.23062 2.38448 2.15369 4.07996 2.02407 2.77847 2.93584 4.92381 4.07996 2.52143 2.10523 3.29291 2.34922 2.60807 2.83989 3.77091 2.4652 2.12096 2.36601 4.23257 2.29039 2.03278 3.42756 3.04233 2.80972 4.46149 2.04867 3.6673 2.04363 3.56409 4.8267 4.40435 3.60347 2.01375 4.41955 2.28406 2.49971 2.85853 2.11547 2.29079 2.2037 3.0078 2.43726 2.43963 3.82172 2.26189 3.14207 3.02297 2.39612 2.26381 3.59773 2.454 4.98197 3.60539 3.04233 3.21228 2.48553 2.16591 2.17244 2.25882 2.11773 3.77326 2.1113 3.15319 2.4011 2.66648 3.58261 3.36182 2.74012 2.16046 2.53464 2.21742 2.48754 2.86484 2.45837 2.4213 2.81047 4.02405 2.08667 2.24179 2.17971 3.1465 2.96925 2.07709 2.6139 3.48217 4.50565 3.25667 2.71528

随机服务时间ser_time 1.36266 1.25234 1.19953 1.81288 1.7025 1.49777 1.18475 1.2005 2.2218 2.91038 1.69353 1.06181 1.95277 1.86629 1.35603 1.36501 1.98628 1.05845 1.48635 2.70151 1.56285 1.7392 1.00964 1.69024 1.23548 1.68311 3.20392 2.20729 2.23954 1.0431 1.986 1.09644 2.27037 1.53367 2.12161 2.97105 1.68177 2.59537 2.05195 1.54594 1.24156 1.42946 2.33276 1.06994 2.40885 1.9069 2.54536 3.18395 4.34619 2.9621 1.09313 4.03687 2.56005 1.01332 1.97996 1.76143 1.26501 1.34689 1.66416 4.3556 1.6471 1.46631 2.59767 2.6854 1.92952 1.51985 1.85138 1.04044 2.2156 1.30726 1.1663 1.16661 5.21173 2.35007 1.3357 1.00973 2.01546 3.16558 2.51725 1.27905 2.4227 1.04284 1.69508 1.63761 1.13783 1.05052 1.94433 1.53127 3.00499 2.68796 2.57445 2.29238 1.40015 1.2112 1.64527 2.04275 1.29598 1.29286 3.56593 1.07538 3.20392 3.18395 4.34619 4.03687 4.3556 5.21173 3.16558 3.00499 3.56593 4.12181 3.14539 4.60806 4.15836 3.15095 3.84449 3.29556 5.29513 3.09175 3.77562 3.64077 3.47721 3.23541 3.15543 4.04989 4.26591 3.37485 3.08451 3.02393 3.70764 3.07631 3.78511 4.02088 4.07996 4.92381 4.07996 3.29291 3.77091 4.23257 3.42756 3.04233 4.46149 3.6673 3.56409 4.8267 4.40435 3.60347 4.41955 3.0078 3.82172 3.14207 3.02297 3.59773 4.98197 3.60539 3.04233 3.21228 3.77326 3.15319 3.58261 3.36182 5.0445 4.02405 3.1465 3.48217 4.50565 3.25667 4.85208 4.16211 4.13261 3.21952 3.46087 3.74548 4.5463 3.72969 3.29423 3.0804 3.08657 3.47556 4.09022 3.17586 5.29513 3.75694 3.74548 3.30222 3.01725 3.18627 3.40305 4.12539 3.49556 3.02777 3.87053 3.39703 3.51433 3.67983 3.27072 4.11115 4.22444 4.08337 3.37339 5.03375

到达时刻：arr_time1 2.2218 5.13218 7.83369 11.0376 13.2449 15.4844 17.7548 19.8764 22.8475 25.4428 27.4948 29.8276 32.2364 34.7818 37.9657 42.3119 45.274 49.3109 51.8709 56.2265 58.8242 61.5096 63.7252 66.0753 68.0907 71.2563 73.7736 76.1963 79.2012 81.8892 84.4637 86.756 88.7988 92.3647 96.4865 99.6319 104.24 107.093 109.275 113.434 116.187 118.644 121.795 125.64 128.935 131.289 134.17 137.136 139.741 142.833 146.609 148.735 150.909 153.196 156.113 158.711 160.912 164.553 166.644 168.948 171.84 174.625 176.981 179.585 183.062 185.374 187.664 189.925 192.635 195.871 199.026 203.076 205.415 208.021 210.952 213.586 215.917 218.589 220.722 223.189 225.201 227.861 230.039 234.305 236.867 239.711 243.086 245.309 247.62 250.705 253.463 256.487 258.809 261.185 263.62 267.327 270.404 272.973 275.793 278.608 280.79 284.575 287.299 289.32 291.6 293.632 296.565 300.586 303.422 305.44 308.262 310.493 312.877 315.031 319.111 321.135 323.913 326.849 331.773 335.853 338.374 340.48 343.773 346.122 348.73 351.57 355.341 357.806 359.927 362.293 366.525 368.816 370.849 374.276 377.318 380.128 384.59 386.638 390.306 392.349 395.913 400.74 405.144 408.748 410.762 415.181 417.465 419.965 422.823 424.939 427.23 429.433 432.441 434.878 437.318 441.14 443.402 446.544 449.567 451.963 454.227 457.824 460.278 465.26 468.866 471.908 475.12 477.606 479.772 481.944 484.203 486.321 490.094 492.205 495.359 497.76 500.426 504.009 507.371 510.111 512.271 514.806 517.023 519.511 522.376 524.834 527.255 530.066 534.09 536.176 538.418 540.598 543.744 546.714 548.791 551.405 554.887 559.393 562.649 565.364

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