停車場管理類比程式

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;

#define MAX_SIZE  2//停車場能夠容納的車的數量
#define FARE     5//表示停車場的收費為每小時FARE元

int CountForStack=0;// 此全域變數用來計數堆棧現有的車數
int CountForQueue=0;// 此全域變數用來計數隊列現有的車數

typedef struct//這個節點用來儲存每輛車的資訊
{
 char Condition ;//用來表示“到達”或者“離開”的狀態," "表示還沒有到達，也沒有離開
 int  ArriveTime;//用來記錄到達時間，預設為-1，說明還沒有到達
 int  LeaveTime;// 用來記錄離開時間，預設為-1，說明還沒有離開
 int  License;// 記錄車牌號
}CarNode;

typedef struct //棧的定義
{
 CarNode *base;//棧底指標,指向0
 CarNode *top;//棧頂指標，如果指向0，說明棧為空白
 int stacksize;//棧的容量大小
}CarStack;

typedef struct QNode//隊列節點的定義
{
 char Condition ;//用來表示“到達”或者“離開”的狀態," "表示還沒有到達，也沒有離開
 int  ArriveTime;//用來記錄到達時間，預設為-1，說明還沒有到達
 int  LeaveTime;// 用來記錄離開時間，預設為-1，說明還沒有離開
 int  License;// 記錄車牌號
 QNode *next;//指向下一個節點的指標

}QNode;

typedef struct// 隊列的定義
{
 QNode *front;//隊頭指標
 QNode *rear;//隊尾指標
}Queue;

bool InitStack(CarStack &S)//此函數用來初始化棧
{
 S.base =(CarNode *)malloc(MAX_SIZE*sizeof(CarNode));
 if(!S.base )
 {
  cout<<"記憶體配置失敗！"<<endl;
  return false;//說明記憶體配置失敗，返回false
 }

 S.top =S.base ;
 S.stacksize =MAX_SIZE;
 return true;
}

bool InitQueue(Queue &Q)//此函數用來初始化隊列
{
 Q.front =(QNode *)malloc(sizeof(QNode));
 if(!Q.front )
 {
  cout<<"記憶體配置失敗！"<<endl;
  return false;
 }
 Q.rear =Q.front ;
 Q.front ->next =0;//下一個節點指空
 return true;
}

bool EnQueue(Queue &Q,QNode &qnode)//此函數用來入隊一個節點
{
 QNode *p=(QNode *)malloc(sizeof(QNode));
 if(!p)
 {
  cout<<"記憶體配置失敗！"<<endl;
  return false;
 }

 p->ArriveTime =qnode.ArriveTime ;
 p->Condition =qnode.Condition ;
 p->LeaveTime =qnode.LeaveTime ;
 p->License =qnode.License ;
 p->next =0;

 Q.rear ->next =p;
 Q.rear =p;
 return true;
}

bool DeQueue(Queue &Q,QNode &t)//此函數用來出隊
{
 if(Q.front ==Q.rear )
 {
  cout<<"隊列為空白！"<<endl;
  return false;
 }

 QNode *p=Q.front->next ;
    t.ArriveTime =p->ArriveTime ;
 t.Condition =p->Condition ;
 t.LeaveTime =p->LeaveTime ;
 t.License =p->License ;
 Q.front ->next =p->next ;
 if(Q.rear ==p)//如果P是指向最後一個出隊的元素
  Q.rear =Q.front ;
 free(p);
 return true;
}

 

void InitCarNode(CarNode &C,char condition,int arrivetime,int leavetime,int license)//本函數用來初始化一個CarNode 節點
{
 C.ArriveTime =arrivetime;
 C.Condition =condition;
 C.LeaveTime =leavetime;
 C.License=license;
}
 

bool Push(CarStack &S,CarNode &car)//此函數用來入棧一個CarNode 節點
{
 if(S.top -S.base >=S.stacksize )
 {
  cout<<"此棧已滿，不能壓入新的資訊"<<endl;
  return  false;
 }

 (*S.top ).ArriveTime =car.ArriveTime ;
 (*S.top ).Condition =car.Condition ;
 (*S.top ).LeaveTime =car.LeaveTime ;
 (*S.top ).License =car.License ;
 ++S.top ;//棧頂指標上移
 return true;
}

bool Pop(CarStack &S,CarNode &t)//此函數用來彈出棧內元素
{
 if(S.top ==S.base )
 {
  cout<<"棧空，不能執行出棧操作！"<<endl;
  return false;
 }

    --S.top ;//棧頂指標下移
 t.ArriveTime =(*S.top ).ArriveTime ;
 t.Condition =(*S.top ).Condition ;
 t.LeaveTime =(*S.top ).LeaveTime ;
 t.License =(*S.top ).License ;

 return  true;
}

bool IsStackFull(CarStack &S)//此函數用來判斷堆棧是否已滿
{
 if(S.top -S.base >=S.stacksize )
  return true;
 else 
  return false;
}

bool IsStackEmputy(CarStack &S)//此函數用來判斷堆棧是否為空白
{
 if(S.top ==S.base )
  return true;
 else 
  return false;
}

bool IsQueueEmputy(Queue &Q)//此函數用來判斷隊列是否為空白
{
 if(Q.front ==Q.rear )
  return true;
 else
  return false;
}

bool SearchInStack(CarStack&S,int a)//a表示要尋找的車牌號,如果在停車場裡面，就返回true
{  
 bool tag=false;
 if(!IsStackEmputy(S))
 {
 CarNode *p=S.top-1 ;
 while(p!=S.base )
 {
  if((*p).License ==a)
   tag=true;
  --p;
 }
 if((*p).License ==a)
   tag=true;
 }
 return tag;
}

bool SearchInQueue(Queue &Q,int a)//a表示要尋找的車牌號,如果在通道裡面，就返回true
{
 bool tag=false;
 if(!IsQueueEmputy(Q))//如果隊列非空
 {
  QNode *p=Q.front->next ;
  while(p!=Q.rear)
  {
   if((*p).License ==a)
    tag=true;
  }//退出此while迴圈時p指向最後一個元素
     if((*p).License ==a)
    tag=true;
 }
 return tag;
}

  

void InCar(CarStack &S,Queue &Q,int a1,int a2)//此函數用來表示進入車輛, 參數a1用來表示到達時間，參數a2表示車牌號碼
{
    if(SearchInStack(S,a2))
 {
  cout<<"車號"<<a2<<"已經存在於停車場內，輸入有誤"<<endl;
  return ;
 }

 if(SearchInQueue(Q,a2))
 {
        cout<<"車號"<<a2<<"已經存在於通道內，輸入有誤"<<endl;
  return ;
 }

 if(IsStackFull(S))//如果堆棧已滿，說明停車場已滿，需要停車在通道
 {
  QNode  qnode;
  qnode.ArriveTime =-1;//在通道時間不收費，所以不計時
  qnode.Condition ='A';
  qnode.LeaveTime =-1;//定義為-1，說明還沒有開始離開
  qnode.License =a2;
  EnQueue(Q,qnode);//停在通道上
  ++CountForQueue;
  cout<<"車號："<<qnode.License <<"停在通道的第"<<CountForQueue<<"號位置"<<endl;
 }

 else
 {
  CarNode carnode;
  carnode.ArriveTime =a1;
  carnode.Condition ='A';
  carnode.LeaveTime =-1;
  carnode.License =a2;
  Push(S,carnode);
  ++CountForStack;
        cout<<"車號："<<carnode.License <<"到達時間 "<<carnode.ArriveTime <<"停在停車場的第"<<CountForStack<<"號位置"<<endl;
 }
}

void OutCar(CarStack &S,Queue &Q,int a1,int a2)//此函數用來出車，參數a1用來表示離開時間，參數a2表示車牌號碼
{    
 if(SearchInQueue(Q,a2))
 {
        cout<<"車號"<<a2<<"存在於通道內，還未進入停車場，不能離開"<<endl;
  return ;
 }
    if(!SearchInStack(S,a2))
 {
  cout<<"車號"<<a2<<"不在停車場內，輸入有誤"<<endl;
  return ;
 }

 CarStack tempstack;
 InitStack(tempstack);//建立並且初始化用於暫存出車時讓車的堆棧

    bool  tag1=false;//標誌這個停車場出車以前是否已滿，預設為沒有滿
 tag1=IsStackFull(S);
 bool  tag2=true;//標誌通道是否有汽車在等待, 預設為通道為空白
 tag2=IsQueueEmputy(Q);

 CarNode temp;//用來儲存暫時取出的汽車
 bool tag3=false;//用來標誌是否是離開時間小於到達時間而導致離開失敗，true表示離開失敗
 while(1)//讓車離開
 {
  Pop(S,temp);
  if(temp.License ==a2)
  {  
   if(a1<temp.ArriveTime )
   
   {
    cout<<"輸入有誤，離開時間不能小於到達時間，離開失敗"<<endl;
    tag3=true;
    Push(tempstack,temp);
   }
   else
   cout<<"車號"<<a2<<"現在離開停車場，所用的時間為"<<a1-temp.ArriveTime <<"收費為"<<(a1-temp.ArriveTime )*FARE<<endl;
   break;
  }
  else
   Push(tempstack ,temp);//進入暫存棧
 }
    
 while(!IsStackEmputy(tempstack))//倒出的車再次進入停車場
 {
  Pop(tempstack,temp);
  Push(S,temp);
 }
   
 QNode tempqnode;//用來暫時儲存從通道出來的汽車
 if(tag1==true&&tag2==false&&tag3==false)//如果出車前停車場已滿，並且通道不為空白,並且離開沒有失敗
 {
  DeQueue(Q,tempqnode);
  --CountForQueue;
  temp.ArriveTime =a1 ;
  temp.Condition =tempqnode.Condition ;
  temp.LeaveTime =tempqnode.LeaveTime ;
  temp.License =tempqnode.License ;
  Push(S,temp);
 }
 if(tag2==true&&tag3==false)// 如果停車場沒有滿，並且離開成功
  --CountForStack;

}

void showmenu(CarStack &S,Queue &Q)
{
 cout<<"******************************選擇菜單*******************************"<<endl;
 cout<<"                     1: 停車"<<endl;
 cout<<"                     2: 離開"<<endl;
 cout<<"                     3: 退出"<<endl;
 cout<<"*****************************請按鍵選擇******************************"<<endl;
 int tag;
 cin>>tag;
 while(tag!=1&&tag!=2&&tag!=3)
  cin>>tag;
 int a1;
 unsigned int a2;
 switch(tag)
 {
 case 1:

  cout<<"請輸入到達的車號"<<endl;
  cin>>a1;
  cout<<"請輸入到達時間"<<endl;
  cin>>a2;
  InCar(S,Q,a2,a1);
  break;
  
 case 2:
  cout<<"請輸入離開的車號"<<endl;
  cin>>a1;
  cout<<"請輸入離開的時間"<<endl;
  cin>>a2;
  OutCar(S,Q,a2,a1);
  break;

 case 3:
  return ;
  break;
 }
   
 char ch;
 cout<<"*******************按E/e退出，按任意鍵返回菜單**************************"<<endl;
 cin>>ch;
 if(ch!='E'&&ch!='e')
  showmenu(S,Q);
}

 

 

void main()
{
 CarStack carstack;
 InitStack(carstack);// 建立並且初始化用於停車場的堆棧

 Queue   carqueue;
 InitQueue(carqueue);//建立並且初始化用於通道的隊列

 showmenu(carstack,carqueue);

}