c语言数据结构课程设计停车场完整版

编 号:

B04931042

201340450114

询｛必建鼻垄魏

HUBEIPOLTTZCEEIIC UNIVEJISITY

课程设计

教学院

计算机

课程名称		数据结构与算法
题	目	用栈实现停车场管理
专	业	软件工程
班	级	13级（1）班
姓	名	高敏
同组人员		严子璐李佳恒童静赵超冯辉
指导教师		程细才
2014		年 6月29日

（完成时间）

一.概述......................................................2

二•总体方案设计..............................................2

三.详细设计..................................................3

四.程序的调试与运行结果说明..................................7

五.课程设计总结.............................................20

参考文献.....................................................21

1•课程设计的目的

对学生数据结构知识的全面综合训练，把书上学到的知识用于解决实际问题、培养今后软件开发工作所需的动手实践能力，包括问题分析、总体结构设计，用户界面的设计、程序设计时的基本技能和技巧，以及一整套软件工作规范的训练和团体协作精神的培养。

2•课程设计的要求
（1）了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的分析和设计 能力；
（2）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；
（3） 提高综合运用所学的理论知识和方法分析和解决问题的能力； （4）训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作 者所应具备的科学的工作方法和作风

二总体方案设计

一、问题描述
设停车场是一个可停放n辆车的狭长通道，冃只有一个大门可供汽车进出。在停车场内，汽车按到达的先后次序，曲北向南依次排列(假设大门在最南端)。若停车场内已停满n辆车，则后来的汽车需在门外的便道上等候，当有车开走时，便道上的第一辆车即可开入。当停车场内某辆车要离开吋，在它之后进入的车辆必须先退出停车场为它让路，待该辆车开出大门后，其他车辆再按原次序返回车场。每辆车离开停车场时，应按其停留时间的长短交费(在便道上停留的时间不收费)。

设计要求:
1.模拟上述管理过程。要求以顺序栈模拟停车场，以链队列模拟便道。

2.从终端读入汽车到达或离去的数据，每组数据包括三项： (1) 是“到达”还是“离开”；

(2) 汽车牌照号码；

(3) “到达”或“离开”的时刻。

3.与每组输入信息相应的输岀信息为：如果是到达的车辆，则输出其在停车场中或便道上的位置；如果是离去的车辆，则输岀其在停车场中停留的吋间和应交的费用。

4.遇到的难题，当进入4辆车，假如需要出车的序列为2,就必须按照栈出栈序列出车，先出4,3,2然后3,4又入桟，这里的程序相对比较麻烦，通过和组员交流终于做出来了。

二•各自分工
我负责的是编写部分代码，如车辆的进入函数，运用了栈的知识

三详细设计

算法说明

1.数据结构说明
(1) 用到两个堆栈：一个为车场栈；另一个为临时栈temp

typedefstruct NODE{
CarNode*stack|MAX+l ];
inttop;

JSeqStackCar;/*模拟车场*/
(2) —个队列结构，存储便道车辆信息：

typedefstruct Node{
QueueNode*head;
QueueNode*rear;

JLinkQueueCar;/*模拟便道*/

2•算法说明
(1) 功能模块说明：停车场管理系统含冇三个模块，W：车辆到达、离开、

列表显示

1 :

1 J 2 j 1 V

车辆到迖 车辆离开 贱显示

图1

(2) 以模块为单位分析算法

1、“到达”模块：到达时冇两种情况，即车场是否满，未满则直接进入停

车场；满时，到便道等待。

如图2。

2. “离开”模块：离开时，当车库为空时，提示没冇车，结束；否则车辆离开。

图3
“显示”模块：显示模块有两个显示选项，B|J：车场与便道。如图4。

四•程序的调试与运行结果说明
(一)测试用例(说明：测试用例要合理并口足够，既要有正确用例，也要有错误用例，同时检验程序的正确性和强壮性)
1.第一组测试用例
(1)测试输入：停车场的车辆离开，如下表：

服务选择	车牌号/车位	到达/离开时间
1	QH058	15： 25
1	AB123	18： 45
1	EA2	23： 15
2	2	0： 30
2	1	0： 65 (错误)

(2)测试目的：测试离开方法时间格式控制以及费用计算是否正确。 (3)正确输岀：第一次离开的是AB123,应交费3.45元。第二次时，当在输入65时，应该提示输入错误，重输。

(4)实际输出：

八课程学习集\程序设计实习'停车场问・・・
|离开车辆的车牌号为:
QH058
直到达时间为:15:25 厲开财闾为:0：65_ I应交畳用 为：5.4元？ 便鏈没有车? (5) 错误原因：第一个错误是在计算时，一个 数字错了；第二个是没有对

时间格式控制。

(6)当前状态：已改正
2.第二组测试用例
(1)测试输入：连续6辆车到达，如下表:

服务选

车牌号

到达吋间

择
1	A8828	7： 56
1	S2296	8： 25
1	WW666	8： 45
1	HK456	15： 50
1	GH999	12： 30
1	DD555	13： 40

（2）测试目的：测试到达方法与列表显示方法能否止确完成。

（3）正确输岀：先到达的五辆车先进入停车场，最后到达的一辆在便道等

候。

（4）实际输出:

（5）错误原I大I：没有作出时间先后的判断，而是先输入先进入。

（6）当而状态：待修改
3.第三组测试用例
（1）测试输入：接上一步输入离开信息，下表：

服务选择	离开车位	离开时 间	便道车进入时 间
2	3	13： 30	13： 40

（2）测试冃的：测试离开方法功能是否成功以及便道进入车场是否正确。（3）止确输出：输出3号车位的车辆离开信息清单，便道1号车进入停车

场。

（4）实际输出:

CA初八课程学习集'程序设计实习\停车场问题、代码夹\单代码夹\Debug\...

I离开车辆的车牌号为:

WW666

|負列込时间为：8:45 查开封日亠—=士： 13詔色

.用为：2・85元？

「―勺DD555号车进入丰场第5位置？

幘输入现在的时间如〈小时:分钟＞:

13 40 |	探※※※（?欢迎使用本停车管理系统@※※※海
	二	※	探	■	车	到	达	探
		※
				■	车	离	开	※
		※
				■	列	显	示
								※
		二		■	退	系	统
								※

场。

〃在此系统中，车库容量设置为5,便于测试。在实际使用中可以对容量大小按实

际情况设置。

#include<iostream.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

#defineMAX 5 /*车库容量，可以根据实际情况改变*/#defineprice 0.01 /*一辆车每分钟费用，口J变*/

typedefstruct time

{
inthour;
intmin;
}Time;/*吋间结点*/

typedefstruct node

{
charnum| 10];
Timereach;
Timeleave;
JCarNode;/*车辆信息结点*/

typedefstruct NODE

{
CarNode*stack[MAX+l ];
inttop;
JSeqStackCar;/*模拟停车场*/

typedefstruct car

{
CarNode*data;
structcar *next;
JQueueNode;
typedefstruct Node

QueueNode*head;
QueueNode*rear;
JLinkQueueCar;/*模拟便道*/

/*方法声明*/
voidInitStack(SeqStackCar *); /*初始化栈*/
intInitQueue(LinkQueueCar *); /*初始化便道*/
intArrival(SeqStackCar *,LinkQueueCar *); /*车辆到达*/
voidLeave(SeqStackCar *,SeqStackCar *,LinkQueueCar *); /*午辆离开*/voidList(SeqStackCar,LinkQueueCar); /*显示信息*/
voidPRlNT(CarNode *p,int room); /*输出离开车辆的信息清单*/
voidmain()

{
system(HcolorF2H);/*设置系统颜色，本系统为口底绿字f2*/ SeqStackCarEnter,Temp;
LinkQueueCarWait;
intch;
InitStack(&Enter);/*初始化车站*/
InitStack(&Temp);/*初始化让路的临时栈*/
InitQueue(&Wait);/*初始化通道*/
while(l)

{

cout«n

探※※※

@欢迎使用本停车管理系统@※※※海

"«endl;

cout«'■********************************************************"

<endl;

cout«"

探

一※ 1.车辆到达探 -

u«endl;

cout«"

探

—※

2.车辆离开探 —

u«endl;

cout«"

探

—※

3.列表显示※ ―

"«endl;

cout«"

探一※ 4.退出系统※

-探

n«endl;

cout«<T> <T> <T> <T> <T> <T> <T> <T> <T> ^f> ^f> <f% ^T% f I

<T^ <T^ <T^ <T^ <T^ <T^ <T^ <T^ <T^ <T^ <T^ <T^ <T^ <T^

.(> .(> .(> .(> .(> .(> .(> .(> .(> .(> .(> .(> 11 ^T% ^T% ^T% ^T% ^T% ^T% ^T% ^T% ^T% ^T% ^T% ^f>

«en

dl；

cout«n!说明：请注意正确输入时间，在输入时后，按ENTER或者空格，

再输入分。不耍为非数字!n«endl;

cout«"请选择所需要的服务!(l-4)."«endl;

while(l)

{
cin»ch;
if(ch>=1 &&ch<=4)break;
elsecout«H输入错误!请选择:(l-4)."«endl;

}
switch(ch)

{
casel:Arrival(&Enter,&Wait);break; /*车辆到达*/

case2:Leave(&Enter,&Temp,&Wait);break; /*车辆离开*/

case3:List(Enter,Wait);break; /*列表显示信息*/case4:exit(0); /*退出主程

序*/

default:break;

voidInitStack(SeqStackCar *s) /*初始化栈*/{
inti;
s->top=0;
for(i=0;i<=MAX;i++)
s->stack[s->topJ=NULL;

intInitQueue(LinkQueueCar *Q) /*初始化便道*/

Q->head=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode)); if(Q->head!=NULL)

{

Q->head->next=NULL;
Q->rear=Q->head;
return(l);

}
elsereturn(-l);

}

intArrival(SeqStackCar *Enter,LinkQueueCar *W) /*车辆到达*/

{
CarNode*p;
QueueNode*t;
p=(CarNode*)malloc(sizeof(CarNode));
flushall();
cout«"请输入车牌号(例:A1234):"«endl;

gets(p
if(Enter->top<MAX)/*车场未满，车进车场*/

{
Enter->top++;
cout«"车辆在车场第"«Enter->topvv”位置!"«endl;cout«"请输入到达时间

:(小时:分钟)"«endl;

cin»p・>reach.hour;

while(p->reach.hour<0llp->reach.hour>23)//®制时间格式正确{

cout«"输入错误!"«endl;

cout«H请重输入到达时间的时(0-23)!H«endl;

cin»p・>reach.hour;

}
cin»p->reach.min;
while(p->reach.min<0llp->reach.min>59)// 控制分钟输入正确

cout«"输入错误!"vvendl;

cout«H请重输入到达时间的分(0-59)!H«endl;cin»p->reach.min;

Enter->stack[Enter->top]=p;

return(l);

}
else/*车场已满，车进便道*/

{
cout«"车场己满，请在便道等待!H«endl;

t=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode)); t->data=p; t->next=NULL;
W->rear->next=t;
W->rear=t;
return(l);

}
}
voidLeave(SeqStackCar *Enter,SeqStackCar *Temp,LinkQueueCar *W) /汽午辆离

开*/

{

introom;
CarNode*p;
QueueNode*q;

/*判断车场内是否有车*/

if(Enter->top>0)/* 有车*/

{
while(l)/*输入离开车辆的信息*/

{cout«"请输入车在车场的位置1—"«Enter->top«":";

cin»room;
if(room>=1 &&room<=Enter->top) break;

}
while(Enter->top>room)/*车辆离开*/

Temp->top卄；/*临时通道栈顶指针*/
Temp->stack[Temp->top]=Enter->stack[Enter->top]; Enter->stack[Enter->top]=NULL;
Enter->top~;

}
p=Enter->stack[Enter->top];

Enter->stack[Enter->top]=NULL;
Enter->top~;
while(Temp->top>=l)/*判断临时通道上是否有车*/

{
Enter->top++;
Enter->stack[Enter->top]=Temp->stack[Temp->top];
Temp->stack[Temp->top]=NULL;
Temp->top~;}
PRINT(p,room);
if((W->head!=W->rear)&&Enter->top<MAX)/* 车站是未满*/

{ /*便道的车辆进入车场*/

q=W->head->next;
p=q->data;/*p指向链队头*/

Enter->top++;
cout«"便道的"«p->num«"号车进入车场第u«Enter->top«"位置

!"«endl;
cout«"请输入现在的时间如(小时:分钟):"«endl;

cin»p->reach.hour;
if(p->reach.hour<0llp->reach.hour>23)

{
cout«"输入错误!"vvendl;

cout«M请重输入到达时间的时(0-23)!H«endl;

cin»p・>reach.hour;

}
cin»p・>reach.min;

if(p->reach.min<0llp->reach.min>59)

{
cout«H输入错误!"«endl;

cout«H请重输入到达时间的分(0・59)!H«endl;
cin»p・>reach.min;

Enter->stack[Enter->top]=p;
W->head->next=q->next;if(q==W->rear) W->rear=W->head;

free(q);/*释放q地址*/
}

elsecout«H便道里没有车!n«endl; /*便道没车*/

A2=p・>reach.min;

Bl=p->leave.hour;
B2=p->leave.min;

cout«n应交费用为:H«(((B1 - A 1 )*60+(B2-A2))+1440)% 1440*price«" 元!u«endl;

free(p);

}

voidList 1 (SeqStackCar *S) /*列表显示车场信息*/

{
cout«n您选择的是午场停车情况!"«endl;

inti;

if(S->top>0)/*判断车站内是否有车*/

{
cout«n位置到达时间 车牌号H«endl;

for(i=l;i<=S->top;i++)

{
cout«M ,«i«n

u«S->stack[i]->reach.hour«":n«S・>stack[ij->reach.min«n

"«S->stack[i]->num«endl;

}
}
elsecout«H车场里没有车!n«endl;

}
voidList2(LinkQueueCar *W) /*列表显示便道信息*/

{
cout«H您选择的是便道停车情况!"«endl;

intj=l;
QueueNode*p;
p=W->head->next;

if(W->head!=W->rear)/*判断通道上是否有车*/

{
cout«M等待车辆的车牌号码为:"«endl;

while(p!=NULL)

{
//cout«j;

//puts(p->data->num);

cout«j«nH«p->data->num«endl;p=p->next;

j卄;

}〃开始时显示不止确，没有按照止常输出

}
elsecout«H便道里没有车!”;

}
voidList(SeqStackCar S,LinkQueueCar W) /*列表界徂|*/

{
intflag,tag;

flag=l；

while(flag)/*列表显示循环控制*/

{
cout«"请选择您要显示信息!(1-3):H«endl;

cout«"※一1.车场一※"«endl;

cout«"※-2.便道-※"«endl;

cout«"※一3.返冋一※"«endl;

while(l)

{
cin»tag;

if(tag>=llltag<=3)break;

elsecout«"输入错误!请选择(l-3):"«endl;

}
switch(tag)

{

/*列表显示车场信息*/
/*列表显示便道信息*/case3:flag=0;break;

五课程设计总结

刚开始因为对栈的知识理解不深透，做起实验非常困难，不知从何下手，通过两周杳阅资料搜集相关知识，终于完成了用栈实现停车场系统，这次的实验，我真的受益匪浅，希望以后还会有更多的课程设计、
通过实习我的收获如下
1我知道了怎样去简化程序，减少他的时间复朵度和空间复朵度。还知道了怎样去完善程序，使其更具健壮性。

2巩固和加深了对数据结构的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。

3培养了我选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。培养思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。

4通过实际编译系统的分析设计、编程调试，掌握应用软件的分析方法。

5通过课程设计，培养了我严肃认真的工作作风，逐步建立止确的生产观念、经济观念和全局观念

参考文献

教材：
[1]严蔚敏，吴伟民.数据结构（C语言版）[M].（第一版）北京：清华人学岀版社.1997参考书：
[2]Sartaj Sahni. Data Structure, Algorithms, and Application in C++. TheMcGraw-Hill Company Inc. 1998[M]（第一版）（数据结构、算法与应用C++语言描述.北京:机械工业出版社.1999
⑶徐孝凯•数据结构实用教程（C/C++描述）[Ml，（第一版）北京:清华大学出版社.1999 [4]陈慧南.数据结构（使用C卄语言描述）[M].（第一版）南京:东南大学出版社.2001

数据结构—课程设计成绩评定表

姓 名	高嫩 性 别男
专业班级	软件工程(1)班
课程设计题目：
课程设计答辩或质疑记录： (1) 该程序运用了数据结构的哪些知识？ 答：主要运用了有关栈的知识，如先进后出，栈元素的插入与删除。 (2) 对程序记忆最深刻的地方是？ 答：在编写车的离开函数吋，车辆出来的吋候，必须要按照栈的出栈顺序出车辆，过程也 比较复杂，通过查找资料，组员们交流后得以解决。 (3) 木次课程设计的体会是？ 答：做一个程序需要细心和耐心恒心，特别需要团队合作梢神，做完程序后，我对和关的 数据结构知识了解也有所加强，总Z希望以后会有更多的课程设计。
成绩评定依据：
最终评定成绩(以优、良、屮、及格、不及格评定)