停车场管理
一. 题目要求
1.设计一个停车场用长度为N的堆栈来模拟。
由于停车场内如有某辆车要开走，在它之后进来的车都必须先退出为它让道，待其开出停车场后，这些车再依原来的顺序进入。
2.程序输出每辆车到达后的停车位置，以及某辆车离开停车场时应交纳的费用和它在停车场内停留的时间。
二. 需求分析
根据题目要求首先设计一个堆栈，以堆栈来模拟停车场，又每辆汽车的车牌号都不一样，这样一来可以根据车牌号准确找到汽车位置，所以堆栈里的数据元素设计成汽车的车牌号。
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停车场。
这是个一退一进的过程，而且让道的汽车必须保持原有的先后顺序，因此可再设计一个堆栈，以之来暂时存放为出站汽车暂时让道的汽车车牌号。
当停车场满后，继续进来的汽车需要停放在停车场旁边的便道上等候，若停车场有汽车开走，则按排队的先后顺序依次进站，最先进入便道的汽车将会最先进入停车场，这完全是一个先进先出模型，因此可设计一个队列来模拟便道，队列中的数据元素仍然设计成汽车的车牌号。
另外，停车场根据汽车在停车场内停放的总时长来收费的，在便道上的时间不计费，因此必须记录车辆进入停车场时的时间，车辆离开停车场时的时间不需要记录，当从终端输入时可直接使用。
由于时间不像汽车一样需要让道，可设计了一个顺序表来存放时间。
又用顺序表用派生法设计了一个堆栈，恰好满足
上面模拟停车场的需要。
三. 总体设计
四．详细设计
⒈主函数
主函数一般设计得比较简洁，只提供输入，处理和输出部分的函数调用。
其中各功能模块用菜单方式选择。
程序：
int main()
{ int n,m,i=1,j,flag=0; /*定义变量*/
Car c[10];
Car x;
Stack S,S0; /*设定堆栈S ，SO*/ LinkQueue Q; /*便道*/
InitStack(&S); /*堆栈S*/
InitStack(&S0); /*临时堆栈S0*/
InitQueue(&Q);
while(1)
{ print();
scanf("%d",&m);
switch(m) /*switch多分支语句*/
{case 1:printf("\n请输入车牌号:");
scanf("%d",&c[i].num);
printf("\n请输入到达/离开时间:");
scanf("%d:%d",&c[i].t.hour,&c[i].t.min);
In(&S,&Q,&c[i]);i++;
break; /*车辆的情况*/
case 2:printf("\n请输入车牌号:");
scanf("%d",&n);
for(j=0;j<10;j++)
if(n==c[j].num) break;
printf("\n请输入到达/离开时间:");
scanf("%d:%d",&c[j].t.hour,&c[j].t.min);
Out(&S,&S0,&c[j],&Q); break; /*车辆的情况*/ case 3: print1(&S); /*输出车库中车的信息*/ print2(&Q); /*输出过道上车的信息*/
break; /*终止*/
case 4: flag=1; break;
default:printf("\n输入错误，请输入 1,2,3 或4");
}
if(flag)break; /*结束程序*/
} return 0;
}
2.各功能模块设计
（1）输入模块
根据数据信息可知车牌号，车位，进出车库时间均为整数，采用整型，停车费用含小数，用实型。
一条记录对应一辆车的信息。
程序：
typedef struct
{ int hour;
int min;
} time; /*车的时间结构体函数*/ typedef struct
{ int num;
int position;
time t;
float money;
} Car; /*车的信息*/
（2）建立模块
该模块的功能是建立堆栈、便道并使其初始化。
初始化时采用的是库函数malloc。
程序：
建立堆栈的程序：
typedef struct
{ Car elem[SIZE+1];
int top; /*指向便道中的第一个空位*/ } Stack; /*修建的堆栈*/
typedef struct Node
{ Car data;
struct Node *next;
}CQueueNode;
建立过道的程序：
typedef struct
{ CQueueNode *front;
CQueueNode *rear;
}LinkQueue; /*设置的便道*/
便道初始化程序：
void InitQueue(LinkQueue *Q)
{ Q->front=(CQueueNode*)malloc(sizeof(CQueueNode)); /*使mallo返回的指针转换为指向CQueueNode类型数据的指针*/
if(Q->front!=NULL)
{ Q->rear=Q->front;
Q->front->next=NULL; }
} /*便道的初始化*/
int EnterQueue(LinkQueue *Q,Car *t)
{ CQueueNode *NewNode;
NewNode=(CQueueNode*)malloc(sizeof(CQueueNode)); /*给便道申请空间*/
if(NewNode!=NULL)
{NewNode->data.num=t->num;
NewNode->data.t.hour=t->t.hour;
NewNode->data.t.min=t->t.min;
NewNode->next=NULL;
Q->rear->next=NewNode;
Q->rear=NewNode;
return 1;
}
else return 0;
}
（3）车辆进出模块
该模块主要包括车辆进出车库的函数。
车辆进入车库，首先要判断车库是否有空位置，然后选择进入车库还是便道。
某车辆离开时，排在该车后面的车辆均需按顺序退到备用车库中为其腾出空间。
待其离开车哭后，按原顺序进入车库，同时便道上的车也能进入车库。
程序：
void InitStack(Stack *S)
{ S->top=0; } /*确保堆栈为空*/
void Push(Stack *S,Car *r)
{ S->top++;
S->elem[S->top].num=r->num;
r->position=S->elem[S->top].position=S->top;
S->elem[S->top].t.hour=r->t.hour;
S->elem[S->top].t.min=r->t.min;
} /*便道中的车入库*/
int IsEmpty(Stack* S)
{ return(S->top==0?1:0); } /*判断车库是否为空*/
int IsFull(Stack *S)
{ return(S->top==SIZE?1:0); } /*判断车库是否为满*/
int GetTop(Stack *S,Car *n)
{ n->num=S->elem[S->top].num;
n->position=S->elem[S->top].position;
n->t.hour=S->elem[S->top].t.hour;
n->t.min=S->elem[S->top].t.min;
return 1; /*车离开车库*/
}
下面函数功能为将便道中的车放入车库。
其实现过程：首先定义指针p,判断列队为空，将指针p指向首车的位置，然后保存第一辆车的位置，将头指针指向第二辆车的位置，随后把第一辆车放入车库，最后释放临时指针。
int DeleteQueue(LinkQueue *Q,Car *x)
{ CQueueNode *p;
if(Q->front==Q->rear)
return 0; /*判断便道为空*/
p=Q->front->next; /*将便道中的车放入车库*/ Q->front->next=p->next;
if(Q->rear==p)
Q->rear=Q->front;
x->num=p->data.num;
x->t.hour=p->data.t.hour;
x->t.min=p->data.t.min;
free(p); /*释放临时指针*/
return 1;
}
以下为车辆进出车库的程序，通过判断车库是否有车位来确定车辆进入车库还是便道。
void In(Stack *S,LinkQueue *Q,Car*r)
{if(IsFull(S))
{ printf("车库已满，请等待！");
EnterQueue(Q,r);
} /*车进入便道*/
else
{Push(S,r);
printf("\n您现在所在位置 %d",r->position);
}
} /*打印车的位置*/ 以下为车辆离开车库的程序，首先确定车库是否有此车，然后根据离开
的规则离开车库。
注意：过道中的车离开不收取费用。
void Out(Stack *S,Stack *S0,Car *r,LinkQueue *Q)
{ int tag=S->top;
Car x;
if(IsEmpty(S)) printf("没有此车！");
else
{ for(;r->num!=S->elem[tag].num&&tag>0;tag--)
{ Push(S0,&S->elem[tag]);
S->top--;
}
if(r->num==S->elem[tag].num)
{ TaM(r,S->elem[tag].t.hour,S->elem[tag].t.min);
S->top--;
for(;S0->top>0;S0->top--)
Push(S,&S0->elem[S0->top]);
if(S->top<SIZE && Q->front!=Q->rear)
{ DeleteQueue(Q,&x);
Push(S,&x);
}
} /*判断车库是否有此车，有就找到此车，然后退出*/ else if(tag==0)
{ printf("未进入停车场应支付金额 0元！");
for(;S0->top>0;S0->top--)
Push(S,&S0->elem[S0->top]);
}
}
} /*过道中的车无需收车费*/ （4）打印模块
该模块主要包括车库中车的信息。
根据屏幕提示输入车到达时间和离开信息，最终打印出应缴费用，同时也可以查找车库中释放有此车。
程序：
void print1(Stack *S)
{int tag;
Car x;
printf("停车场停车情况:\n");
if(IsEmpty(S))
printf("无车！");
for(tag=S->top;S->top>0;S->top--)
if(GetTop(S,&x))
printf("车牌号%d,所在位置%d,到达/离开时间 %d:%d\n",x.num,x.position,x.t.hour,x.t.min);
S->top=tag;
} /*显示车库中个车的信息及到达时间*/
void print2(LinkQueue *Q)
{ CQueueNode *p;
p=Q->front->next;
for(;p!=NULL;p=p->next)
printf("等待车牌号%d, 到达/离开时间 %d:%d",p->data.num,p->data.t.hour,p->data.t.min);
} /*显示过道上车的信息及到达时间*/
void print()
{printf("\n***********************************欢迎光临*************************************\n");
printf("\n 请选择:\n");
printf("\n 1 :到达");
printf("\n 2 :离开");
printf("\n 3 :搜索");
printf("\n 4 :退出\n");
printf("\n");
}
（5）计费模块
该模块为车主离开时应缴纳费用，按每分钟0.2远收取费用。
程序：
void TaM(Car *r,int h,int m)
{ if(m>r->t.min)
{r->t.min+=60;r->t.hour-=1;}
h=r->t.hour-h;
m=r->t.min-m;
printf("\n停车 %d小时 %d 分钟\n",h,m);
printf("每小时收费30元\n");
h=h*60;m=h+m;
r->money=0.5*m;
printf("请支付金额%.2f元\n",r->money);
} /*输出车主应付金额*/ 此外，该函数中还用到宏定义的方式，其优点是随时可以在原程序宏定义中修改，本程序中宏定义#define SIZE 3，#define NULL 0。
五. 上机操作及使用说明
运行Microsoft Visual C++，进入运行状态：
1.主菜
根据页面提示，输入相应数字。
2.车辆到达：车辆到达停车场，输入数字1，根据页面提示输入车牌号和到达时间。
页面将显示车辆目前所处位置
4.停车场情况查询：该程序可提供随时查询，输入数字3，可获知停车
场现在停车情况。
停车场无车：
停车场有车：
5.车辆离开
车辆离开，输入数字2，页面显示该车停放具体情况，包括总计停放时间以及相应金额。
