数据结构实验-停车场模拟系统

说明：

在大二小学期，老师布置了一个数据结构实验，小组成员花了大概一周完成了实验，如果代码有bug，望指出，谢谢。

问题描述：

模拟一个停车场系统。停车场根据停车的占地面积进行收费。我们假设一个停车场存在大、中、小三种车型的停车位。当有车辆进入停车场时，登记车的型号，车牌以及时间，并将车停放在停车场内。当取车时，输入车牌号，取出相应的车，并记录现在时间，根据停车时间收取费用。

当停车场满时，在停车场外的一个长度为N的候车道等待进入停车场停车。

基本要求：
数据结构推荐：

1）推荐用二维数组描述停车场的结构

2）推荐用队列描述候车道的结构

功能要求：

用文件保存停车场和候车道的基本数据

停车：可选择车位，输入车牌号，将车的基本信息存入车位中

取车：输入车牌，获取时间，计算费用

查询：在停车时，可以查询停车场的整体情况

空位提示：一旦取车后停车场出现空位，需要将信息传递给候车道。候车道队列出列

满位提示：一旦停车厂位满，则需要在候车道停车，即候车道入队列。

附加难度：有余力的同学可以考虑用图形界面实现停车场的状态显示。

停车场结构：






思维导图：






代码：

头文件：

//假设停车场和候车道都是空的

#include<stdio.h>
#include<conio.h>//为了使用getch();
#include <iostream>//为了string类型用cin,cout
#include <string>
using namespace std;

double parkArea[3] = { 1, 2, 3 };//车位面积
double const priceper = 0.005;//单位时间单位面积停车价格（RMB）
int const maxsize =50;//停车位数量（大中小都有maxsize个停车位），maxsize定义范围为1-100
string kind[3] = { "small", "medium", "big" };//车型
int size[3] = { 0, 0, 0 };//大、中、小车位停的车辆个数，初始化停车位为空
int const N = 11;//每一个候车道能排的车数，最大数量为N-1(根据队列的性质可知)

//定义车结构体
typedef struct CAR
{
string kind;//车型
string carID;//车牌
int parkID;//停车位
time_t enterTime;//停车开始时间
}Car;

//定义队列
//定义队列结构体
struct QueueCar
{
Car *que;
int front;
int rear;
int maxsize;
int sizeinQueue;
};

//初始化
bool Initqueue(QueueCar &s)
{
s.maxsize = N;
s.que = new Car[s.maxsize];
if (!s.que)
{
printf("分配失败\n");
return false;
}
s.front = 0;
s.rear = 0;
return true;
}

//入队
void enqueue(QueueCar &s, Car item)
{
if ((s.rear + 1) % s.maxsize == s.front)
printf("\n候车道已满，欢迎有空光临\n");
else
{
//打开文件（文件不存在会自动新建）
FILE *fpqueue;
if ((fpqueue = fopen("D:\\VS2013\\停车场\\queue.1", "wb+")) == NULL){
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}

s.rear = (s.rear + 1) % s.maxsize;
s.que[s.rear] = item;//队尾入元素

//将候车道数据存入文件
s.sizeinQueue++;
fprintf(fpqueue, "%d", s.sizeinQueue);//写入数据

/*
//将候车道数据取出
rewind(fpqueue);
fscanf(fpqueue, "%d", &s.sizeinQueue);//读出数据
printf("\n读取候车道文件中...\n");
printf("您车型的候车道车辆数量:%d\n", s.sizeinQueue);
*/
fclose(fpqueue); //关闭文件
return;
}
}

//出队
bool outqueue(QueueCar &s, Car &item)
{
//打开文件（文件不存在会自动新建）
FILE *fpqueue;//指针名与前面的入队里的文件指针可以不同，只要指向相同的文件即可
if ((fpqueue = fopen("D:\\VS2013\\停车场\\queue.1", "wb+")) == NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}

if (s.rear == s.front)
{
printf("队列为空\n");
}
s.front = (s.front + 1) % s.maxsize;
item = s.que[s.front];

//将候车道数据存入文件
s.sizeinQueue--;
fprintf(fpqueue, "%d", s.sizeinQueue);//写入数据

/*
//将候车道数据取出
rewind(fpqueue);
fscanf(fpqueue, "%d", &s.sizeinQueue);//读出数据
printf("\n读取候车道文件中...\n");
printf("\n您车型的候车道车辆数量:%d\n",s.sizeinQueue);
*/
fclose(fpqueue); //关闭文件
return true;
}

//判空
bool isemptyqueue(QueueCar s)
{
if (s.front == s.rear)
return true;
return false;
}

源文件：

//增加功能：用三个队列
#include "1.h"
#include <time.h> //为了调用时间函数

Car car[3][maxsize];
QueueCar smallqueue;
QueueCar mediumqueue;
QueueCar bigqueue;

//获取当地时间
void Calendar(time_t t)
{
time(&t);
struct  tm* tminfo;
tminfo = localtime(&t);
printf("Date: %04d-%02d-%02d %02d时%02d分%02d秒\n", tminfo->tm_year + 1900,
tminfo->tm_mon + 1, tminfo->tm_mday, tminfo->tm_hour, tminfo->tm_min, tminfo->tm_sec);
return;
}

//查询停车场整体情况
void findPark()
{
printf("剩余小型车停车位：%d  ", maxsize - size[0]);
printf("剩余中型车停车位：%d  ", maxsize - size[1]);
printf("剩余大型车停车位：%d\n", maxsize - size[2]);
printf("剩余小型车候车位：%d  ", N - 1 - smallqueue.sizeinQueue);
printf("剩余中型车候车位：%d  ", N - 1 - mediumqueue.sizeinQueue);
printf("剩余大型车候车位：%d\n", N - 1 - bigqueue.sizeinQueue);

//查看停车场所有车的carID,kind和parkID
FILE *fppark;
if ((fppark = fopen("D:\\VS2013\\停车场\\park.1", "wb+")) == NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}

rewind(fppark);
fread(car, sizeof(Car), 1, fppark);	//读取停车场数据
printf("\n读取停车场文件中...\n停车场全部车辆信息：\n");
int flagfile=0;//标志停车场内有无车，默认无车
for(int i=0;i<3;i++)
{
for (int k = 0; k < maxsize;k++)
{
if(car[i][k].kind != "0"&&car[i][k].carID != "0")
{
printf("carID：%s\tkind：%s\t", car[i][k].carID.c_str(), car[i][k].kind.c_str());
if (i == 0)//对小型车特殊处理
{
if (k < 10)
printf("parkID：00%d\n", car[i][k].parkID);//显示结果为00*
else
printf("parkID：0%d\n", car[i][k].parkID);//显示结果为0**
}
else
printf("parkID：%d\n", car[i][k].parkID);
flagfile += 1;
}
}
}
if (flagfile == 0)
printf("停车场内无车");

fclose(fppark);//关闭文件

return;
}

//判断停车场是否停满车，规定不同车型只能停在对应车型的车位
bool notFull(string kind)
{
if (kind == "small")
return maxsize - size[0];
else if (kind == "medium")
return maxsize - size[1];
else return maxsize - size[2];
}

//停车
void enterCar(QueueCar &q, string kind, string carID)
{
if (notFull(kind))//有剩余车位
{
int i = 0;
if (kind == "small")
i = 0;
else if (kind == "medium")
i = 1;
else if (kind == "big")
i = 2;
else
{
printf("请您输入正确的车型\n");
printf("程序将退到主菜单......\n");
return;
}
//查找具体剩余的车位是哪些
printf("剩余车位:\n");
for (int j = 0; j < maxsize; j++)
{
if (car[i][j].kind == "0"&&car[i][j].carID == "0")//Menu函数中已将结构体kind和carID初始化为"0",表示该车位是空着的
{
int parkNumber = 100 * i + j;//获取停车位
if (i == 0)//对小型车特殊处理
{
if (j < 10)
printf("00%d ", parkNumber);//显示结果为00*
else
printf("0%d ", parkNumber);//显示结果为0**
}
else
printf("%d ", parkNumber);
}
}
printf("\n请选择车位:");
int parkID;
scanf("%d", &parkID);

int k = 0;
k = parkID % 100;//作用同上面for循环的j

//判断parkID是否合法，且车不能停在已经有车的车位
if (parkID >= 100 * i && parkID < 100 * i + maxsize&&car[i][k].kind == "0"&&car[i][k].carID == "0")
{
//打开文件（文件不存在会自动新建）
FILE *fppark;
if ((fppark = fopen("D:\\VS2013\\停车场\\park.1", "wb+")) == NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}

car[i][k] = { kind, carID, parkID, time(NULL) };
printf("进入停车场的时间：  ");
Calendar(car[i][k].enterTime);
if (i == 0)//对小型车特殊处理
{
if (k < 10)
printf("请停在 00%d 号车位\n", car[i][k].parkID);//显示结果为00*
else
printf("请停在 0%d 号车位\n", car[i][k].parkID);//显示结果为0**
}
else
printf("请停在 %d 号车位\n", car[i][k].parkID);
size[i]++;//停车场对应车型停车数+1

//将停车场数据存入文件
fwrite(car, sizeof(Car), 1, fppark);

/*
//将停车场数据取出
rewind(fppark);
fread(car, sizeof(Car), 1, fppark);
printf("\n读取停车场文件中...\n您正操作的车的信息：\n");
printf("进入停车场的时间：  ");
Calendar(car[i][k].enterTime);
printf("carID：%s\tkind：%s\t", car[i][k].carID.c_str(), car[i][k].kind.c_str());
if (i == 0)//对小型车特殊处理
{
if (k < 10)
printf("parkID：00%d\n", car[i][k].parkID);//显示结果为00*
else
printf("parkID：0%d\n", car[i][k].parkID);//显示结果为0**
}
else
printf("parkID：%d\n", car[i][k].parkID);
*/
fclose(fppark);//关闭文件
}
else//用户选择错误
{
printf("sorry,您选择的车位已经有车了或者您输入了不存在的停车位\n");
printf("程序将退到主菜单......\n");
return;
}
}
else //若无剩余车位，即停车场满时，则车进入候车道
{
if (N - 1 == q.sizeinQueue)//候车道满
{
printf("暂无您选择的车位，且候车道已满，欢迎有空再光临\n");
return;
}
else//候车道未满
{
printf("暂无您选择的车位，请进入您的车型所在候车道排队等待\n");
Car carinQueue = { kind, carID, 0, time(NULL) };
enqueue(q, carinQueue);//入候车道
}
}
return;
}

//取车
void leaveCar(string carID)
{
printf("请输入车牌号：");
cin >> carID;
int flag = 0;
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < maxsize; j++)
{
if (car[i][j].kind == "0"&&car[i][j].carID == "0")//该停车位无车
continue;
if (car[i][j].carID == carID)//找到车了
{
string kind = car[i][j].kind;
//打开文件（文件不存在会自动新建）
FILE *fppark;
if ((fppark = fopen("D:\\VS2013\\停车场\\park.1", "wb+")) == NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
time_t leaveTime = time(NULL);//车离开的时间
printf("离开停车场的时间：  ");
Calendar(leaveTime);
printf("共计在停车场停留 %d 秒\t", leaveTime - car[i][j].enterTime);
printf("总费用为：%.2fRMB\n", priceper*parkArea[i] * (leaveTime - car[i][j].enterTime));
size[i]--;//停车场对应车车辆数-1

//将停车场数据存入文件
fwrite(car, sizeof(Car), 1, fppark);

/*
//将停车场数据取出
rewind(fppark);
fread(car, sizeof(Car), 1, fppark);
printf("\n读取停车场文件中...\n您正操作的车的信息：\n");
printf("离开停车场的时间： ");
Calendar(leaveTime);
printf("carID：%s\tkind：%s\t", car[i][j].carID.c_str(), car[i][j].kind.c_str());
if (i == 0)//对小型车特殊处理
{
if (j < 10)
printf("parkID：00%d\n", car[i][j].parkID);//显示结果为00*
else
printf("parkID：0%d\n", car[i][j].parkID);//显示结果为0**
}
else
printf("parkID：%d\n", car[i][j].parkID);
*/
string leavecarKind = car[i][j].kind;//离开的车的车型

//将新的该车位的新数据存入文件
car[i][j].kind = "0";
car[i][j].carID = "0";
fwrite(car, sizeof(Car), 1, fppark);
fclose(fppark);//关闭文件

//通知候车道
if (kind == "small")//小型车
{
if (!isemptyqueue(smallqueue))//如果候车道有车
{
//停车场出现空位，通知候车道
Car item;
printf("请小型车候车道队首车出队，前往咨询处");
outqueue(smallqueue, item);
if (item.kind == leavecarKind)
printf("\n请在咨询处的车进行操作（选菜单）：");
}
}
else if (kind == "medium")//中型车
{
if (!isemptyqueue(mediumqueue))//如果候车道有车
{
//停车场出现空位，通知候车道
Car item;
printf("请中型车候车道队首车出队，前往咨询处");
outqueue(mediumqueue, item);
if (item.kind == leavecarKind)
printf("\n请在咨询处的车进行操作（选菜单）：");
}
}
else//大型车
{
if (!isemptyqueue(bigqueue))//如果候车道有车
{
//停车场出现空位，通知候车道
Car item;
printf("请大型车候车道队首车出队，前往咨询处");
outqueue(bigqueue, item);
if (item.kind == leavecarKind)
printf("\n请在咨询处的车进行操作（选菜单）：");
}
}
flag = 1;
break;//已经取了车，跳车第一层循环
}
}
if (flag == 1)
break;//已经取了车，跳出第二层循环
}
if (flag == 0)//没找到车牌号对应的车
{
printf("sorry,您要取的车并未停在贵大停车场,请检查您输入的车牌号是否正确，\n");
printf("程序将退到主菜单......\n");
}
return;

}

//菜单
void Menu()
{
//初始化

//将全部结构体成员kind和carID初始化为“0”
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < maxsize; j++)
{
car[i][j].carID = "0";
car[i][j].kind = "0";
}
}
//初始化候车道为空
Initqueue(smallqueue);
Initqueue(mediumqueue);
Initqueue(bigqueue);
system("color 2E");//更改dos窗口背景和前景颜色
do{
printf("\n");
for (int i = 0; i<20; i++)
printf("*");
printf("*****欢迎来到**停车场！*****");
for (int i = 0; i<20; i++)
printf("*");
printf("\n");
printf("1:存入车辆  2：取出车辆  3:查询停车场整体情况  4：退出\n");
printf("请选择：");
int key;
scanf("%d", &key);
switch (key)
{
case 1:
{

printf("请分别输入车型（small,medium or big），车牌\n");
string kind, carID;
printf("车型（输入车型后请按回车键）:");
cin >> kind;
printf("车牌:");
cin >> carID;
if (kind == "small")
enterCar(smallqueue, kind, carID);
else if (kind == "medium")
enterCar(mediumqueue, kind, carID);
else
enterCar(bigqueue, kind, carID);
printf("\n"); break; }
case 2:
{
string carID;
leaveCar(carID);
printf("\n"); break;
}
case 3:
findPark(); printf("\n"); break;

case 4:
exit(0); printf("\n"); break;
default:
{
printf("您输入了错误的指示，请您重新输入！\n");
printf("如果您喜欢输入奇怪的东西，程序可能崩溃且不能进入主菜单\n");
printf("请您记得崩溃后按ctrl+c结束程序\n");
printf("程序将退到主菜单......\n");
}
}
} while (true);
return;
}

int main()//主函数
{
Menu();
return 0;
}