数据结构课程设计停车场管理系统的设计.doc

1、数据结构课程设计目录一 课程设计目的1二 问题描述 1三 需求分析1四 概要分析21 设计思想2 2 实现方法2 3 程序模块2五 详细设计3六 源程序代码5七 程序调试13八 课程设计感想16九 参考文献17一、课程设计目的1、 通过课程设计，加深对数据结构这一课程所学内容的进一步理解与巩固。2、 通过课程设计，加深对结构化设计思想的理解，能对系统功能进行分析，并设计合理的模块化结构。3、 通过课程设计，训练C程序调试能力，能将一个中小型各级组织系统联调通过。4、 通过课程设计，开发一个中小型系统，掌握系统研发全过程。5、 通话课程设计，培养分析问题、解决实际问题的能力。二、 问题描述： 假

2、设有一个可以停放n辆汽车的狭长停车场，它只有一个大门可以供车辆进出。问题要求汽车停车场内按车辆到达时间的先后顺序，依次由北向南排列。由此很容易联想到数据结构中的堆栈模型，因此可首先设计一个堆栈，以堆栈来模拟停车场，又每个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我设计成汽车的车牌号。当停车场内某辆车要离开时，在他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

3、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。由于时间不象汽车一样需要让道，我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：需求分析：(1).以栈S作为停车场，栈S1作为让路的临时停车点，队列Q作为车等待时用的便

4、道。stackMax+1作为车场能够容纳的车辆数，num10作为车所在位置的编号，并且限定车场最多能够容纳10辆车.(2).用户根据系统所规定并提示的要求输入有关内容，车场所能容纳的车辆数由收费人员来确定，车辆离开时，车主还可以得到收据，便于收费的管理使用；并且系统程序所提供的一些信息可通过特殊硬件显示出来，供车主了解信息，准确有效的停车。(3).程序应该能够显示当前存车信息以及等待车的信息，便于管理人员对车辆进行管理，并且能够给等待的车提供一些信息，便于他们能够及时的停车。(4).程序执行的命令为：输入进站信息-输入出站信息-打印收据(5).改程序系简单的用于运用栈与队列基本知识的工具，不能

5、用于现实中，特别是栈“先进后出”的规则大大限定了该程序的推广，现实世界的车站管理系统比这个远远复杂的多。四、概要设计1、设计思想此停车场管理系统是在一个狭长的通道上的，而且只有一个大门可以供车辆进出，并且要实现停车场内某辆车要离开时，在它之后进入停车场的车都必须先退出停车场为它让路，待其开出停车场后，这些辆再依原来的次序进场的功能，就可以设计两个堆栈，其中一个堆栈用来模拟停车场，另一个堆栈用来模拟临时停车场，该临时停车场用来存放当有车辆离开时，原来停车场内为其让路的车辆。至于当停车场已满时，需要停放车辆的通道可以用一个链队列来实现。当停车场内开走一辆车时，通道上便有一辆车进入停车场，此时只需要

6、改变通道上车辆结点的连接方式就可以了，使通道上第一辆车进入停车场这个堆栈，并且使通道上原来的第二辆车成为通道上的第一辆车，此时只需将模拟通道的链队列的头结点连到原来的第二辆车上就可以了。2、实现方法对于此停车场管理系统的实现，就是用两个堆栈来分别模拟停车场以及停车场内车辆为其它车辆让路时退出停车的临时停放地点。至于通道上车辆的停放则用一个链队列来实现，此时，通道上车辆的离开或者进入停车场只需改变此链队列上的结点而已。对于要对停车场内的车辆根据其停放时间收取相应的停车费用，可以记录下车辆进入以及离开停车场的时间，再用时间差乘以相应的单价并且打印出最后的费用就可以实现了。 3、程序模块1)主程序模

7、块Void main()声明定义调用栈与队列的函数主信息（输入初始操作信息）2)栈模块-实现栈抽象数据类型3)队列模块-实现队列抽象数据类型4)结构体模块-用于对对象及变量的管理各模块之间的调用关系如下： 主程序模块 结构体模块 栈模块 队列模块 五、详细设计：1. 时间结点类型typedef struct time int hour; int min; Time; /*时间结点*/ 2.车辆进出站信息类型typedef struct node char num10;Time reach; Time leave; CarNode; /*车辆信息结点*/ 3.停车场和便道信息类型typedef

8、struct NODE CarNode *stackMax+1;int top; SeqStackCar; /*模拟车站*/typedef struct car CarNode *data;struct car *next; QueueNode; typedef struct Node QueueNode *head; QueueNode *rear; LinkQueueCar; /*模拟通道*/ void InitStack(SeqStackCar *,int n); /*声明栈*/初始化，创建两个新栈S,S1int InitQueue(LinkQueueCar *); /*声明便道*/初始

9、化，创建一个队列Q用于便道int Arrival(SeqStackCar *,LinkQueueCar *,int n); /*车辆进站*/void Leave(SeqStackCar *,SeqStackCar *,LinkQueueCar *,int n); /*车辆出站*/void List(SeqStackCar,LinkQueueCar); /*显示存车信息*/ void InitStack(SeqStackCar *s,int n) /*初始化栈*/4.主函数和其它函数的伪码算法void main()/主程序initialization(); /初始化while(1)scanf(.

10、);/根据提示信息输入想要的操作switch(k)/根据输入的数调用不同的函数case 1:case 2:.typedef struct */用于创建不同结构体类型的指针与变量void PRINT(CarNode *p)/调用输出函数Leave(*p,n).根据求解时间值来求得费用,并通过收据打印出来六、源程序代码#include#include #include#include/*-*/ #define Max 10int getn()int n;printf( welcome to our QIDIAN POSITION n);printf( 欢迎光临起点停车场 n);printf(thi

11、s parking lot management implement 24 hours system,parking 0.5yuan per minute);printf(本停车场管理实行24小时制，停车每分钟0.5元.n);printf(请输入停车场可容纳的车(最多20辆):);scanf(%d,&n);fflush(stdin);do if(n20) printf(输入的车辆数不在要求范围内，请重新输入！); scanf(%d,&n); fflush(stdin); else break;while(n20);return n;typedef struct time int hour; i

12、nt min; Time; /*时间结点*/ typedef struct node char num10;Time reach; Time leave; CarNode; /*车辆信息结点*/ typedef struct NODE CarNode *stackMax+1;int top; SeqStackCar; /*模拟车站*/typedef struct car CarNode *data;struct car *next; QueueNode; typedef struct Node QueueNode *head; QueueNode *rear; LinkQueueCar; /*

13、模拟通道*/ void InitStack(SeqStackCar *,int n); /*声明栈*/int InitQueue(LinkQueueCar *); /*声明便道*/int Arrival(SeqStackCar *,LinkQueueCar *,int n); /*车辆进站*/void Leave(SeqStackCar *,SeqStackCar *,LinkQueueCar *,int n); /*车辆出站*/void List(SeqStackCar,LinkQueueCar); /*显示存车信息*/ void InitStack(SeqStackCar *s,int n

14、) /*初始化栈*/ int i; s-top=0; for(i=0;istacks-top=NULL; int InitQueue(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(1); else return(-1); void PRINT(CarNode *p) /*打印出站车的信息*/ int A1,A2,B1,B2;int a,b,c; printf(n请输入离开的时间:/*

15、:*/); scanf(%d:%d,&(p-leave.hour),&(p-leave.min);fflush(stdin);doif(p-leave.hourreach.hour | (p-leave.hour=p-reach.hour & p-leave.minreach.min)printf(输入离开时间比进站时间早，请重新输入！n);scanf(%d:%d,&(p-leave.hour),&(p-leave.min);fflush(stdin);if(p-leave.hourleave.hour=24 | p-leave.minleave.min=60)printf(输入的时间格式有错

16、，请重新输入(英文状态下)!); scanf(%d:%d,&(p-leave.hour),&(p-leave.min); fflush(stdin);else break;while(p-leave.hourreach.hour | (p-leave.hour=p-reach.hour & p-leave.minreach.min) | p-leave.hourleave.hour=24 | p-leave.minleave.min=60);printf(车场现在有一辆车离开，请便道里的第一辆车进入车场!n);printf(出站的车的车牌号为:);puts(p-num);printf(n);A

17、1=p-reach.hour; A2=p-reach.min; B1=p-leave.hour; B2=p-leave.min;a=(B1-A1)*60+B2-A2;if(a=60)b=a/60;c=a-60*b;elseb=0;c=a;printf( 祝您一路顺风，欢迎您下次光临.);printf(n 收 据n);printf(= 车牌号: );puts(p-num);printf(n);printf(=n);printf(|进车场时刻 | 出车场时刻 | 停留时间 | 应付（元）|n);printf(=n);printf(| %d:%d,p-reach.hour,p-reach.min);

18、printf( | %d:%d,p-leave.hour,p-leave.min);printf( | %d:%d,b,c);printf( | %2.1f,0.5*a);printf( |n);printf(-n);free(p); int Arrival(SeqStackCar *Enter,LinkQueueCar *W,int n) /*车辆到达*/ CarNode *p; QueueNode *t; int a,b;p=(CarNode *)malloc(sizeof(CarNode); flushall(); printf(n请输入车牌号（七位，例:琼A3333):n);print

19、f(请严格按照要求输入车牌号，否则系统会出错！n);doa=strlen(琼A3333);b=strlen(gets(p-num);fflush(stdin);if(a!=b)printf(输入车牌号格式错误，请重新输入（七位）!n);gets(p-num);fflush(stdin);else break;if(a!=b)printf(输入车牌号格式错误，请重新输入（七位）!n);while(a!=b);if(Enter-toptop+; printf(n车辆在车场第%d位置.,Enter-top); fflush(stdin);printf(n请输入到达时间:/*:*/); scanf(%

20、d:%d,&(p-reach.hour),&(p-reach.min);fflush(stdin);doif(p-reach.hourreach.hour=24 | p-reach.minreach.min=60)printf(输入的时间格式有错，请重新输入(英文状态下)!); scanf(%d:%d,&(p-reach.hour),&(p-reach.min); fflush(stdin);elsebreak;while(p-reach.hourreach.hour=24 | p-reach.minreach.min=60);Enter-stackEnter-top=p; return(1)

21、; else /*车场已满，车进便道*/ printf(n请该车在便道稍作等待!);t=(QueueNode *)malloc(sizeof(QueueNode); t-data=p; t-next=NULL; W-rear-next=t; W-rear=t; return(1); void Leave(SeqStackCar *Enter,SeqStackCar *Temp,LinkQueueCar *W,int n) /*车辆离开*/ int i, room; CarNode *p,*t; QueueNode *q; /*判断车场内是否有车*/ if(Enter-top0) /*有车*/

22、while(1) /*输入离开车辆的信息*/ printf(n请输入要离开的车在车场的位置/1-%d/：,Enter-top);scanf(%d,&room);fflush(stdin); if(room=1&roomtop) break; while(Enter-toproom) /*车辆离开*/ Temp-top+; Temp-stackTemp-top=Enter-stackEnter-top; Enter-stackEnter-top=NULL; Enter-top-; p=Enter-stackEnter-top; Enter-stackEnter-top=NULL; Enter-t

23、op-; while(Temp-top=1) Enter-top+; Enter-stackEnter-top=Temp-stackTemp-top; Temp-stackTemp-top=NULL; Temp-top-; PRINT(p);/*判断通道上是否有车及车站是否已满*/ if(W-head!=W-rear)&Enter-tophead-next; t=q-data; Enter-top+; printf(n现在请便道上的车进入车场.该车的车牌号为:);puts(t-num);printf(n该车进入车场第%d位置.,Enter-top);printf(n请输入现在的时间(即该车进站

24、的时间)/*:*/:);scanf(%d:%d,&(t-reach.hour),&(t-reach.min);fflush(stdin); doif(t-reach.hourreach.hour=24 | t-reach.minreach.min=60)printf(输入的时间格式有错，请重新输入(英文状态下)!); scanf(%d:%d,&(t-reach.hour),&(t-reach.min); fflush(stdin);elsebreak;while(t-reach.hourreach.hour=24 | t-reach.minreach.min=60);W-head-next=q

25、-next; if(q=W-rear) W-rear=W-head; Enter-stackEnter-top=t; free(q); else printf(n目前便道里没有车.n); else printf(n目前车场里没有车，来车请直接进入车场!); /*没车*/ void List1(SeqStackCar *S) /*列表显示车场存车信息*/ int i; if(S-top0) /*判断车站内是否有车*/ printf(n车场:); printf(n 位置 到达时间 车牌号n); for(i=1;itop;i+) printf( %d ,i); printf(%d:%d ,S-sta

26、cki-reach.hour,S-stacki-reach.min); puts(S-stacki-num); else printf(n目前车场里没有车); void List2(LinkQueueCar *W) /*列表显示便道信息*/ QueueNode *p; p=W-head-next; if(W-head!=W-rear) /*判断通道上是否有车*/ printf(n目前正在等待车辆的号码为:);while(p!=NULL) puts(p-data-num); p=p-next; printf(n); else printf(n目前便道里没有车.); void List(SeqSt

27、ackCar S,LinkQueueCar W) int flag,tag; flag=1; while(flag) printf(n1.车场n2.便道n3.返回n); while(1) printf(n请选择 1|2|3:); scanf(%d,&tag);fflush(stdin);doif(tag3)printf(输入有误，请按要求重新输入!); scanf(%d,&tag); fflush(stdin);elsebreak;while(tag3 & tag4 | ch4 | ch1);break;switch(ch) case 1:Arrival(&Enter,&Wait,n);bre

28、ak; /*车辆进站*/case 2:Leave(&Enter,&Temp,&Wait,n);break; /*车辆出站*/case 3:List(Enter,Wait);break; /*存车信息*/case 4:exit(0); /*退出系统*/default:break; 七、 程序调试输入一辆进站的车的相关信息：查看停车场的停车信息：车辆离开停车场所需缴纳的费用：由调试结果看，程序设计是成功的。八、课程设计感想通过这次课程设计，加深了我对数据结构这门课程所学内容的的进一步理解和掌握，使我更能熟练地运用c语言以及数据结构等知识的综合应用；而且通过对这个小系统地开发，还使我将计算机所学知识

29、与实践联接起来。在这次停车管理系统的开发中，有调试成功的喜悦，也有遇到问题，解决问题的执着与迷茫。同时让我对生活中的一些事物产生了新的认识，其实生活中的很多事物就像数据结构这本书里说的一个个数据一样，它们都有着内在的联系，如它们可以构成一个队列、一个栈或者是一个树等等。这些构成的结构都有自己不同的特点，利用它们各自的特点并结合课本上对这些结构的处理方法，我们就能编程解决生活中具有栈、队列等数据关系的实际问题。本次课程设计处理的停车场管理系统问题就是在查找资料的基础上，以及同学们的帮助，通过理清栈和队列的数据结构关系，然后结合课本知识完成的。这次课程设计很好地锻炼了我开发程序的能力。 九 、参考文献 1 田鲁怀 编著. 数据结构（C语言版）. 电子工业出版社，2006.8.v2 谭浩强 编著. C语言程序设计. 清华大学出版社, 2005. 3 李春葆，曾慧，张植民 编著. 数据结构程序设计题典. 清华大学出版社，2002. 4 徐孝凯 编著. 数据结构课程实验.清华大学出版社，2002. 5 徐卓群 编著. 数据结构与算法 . 高等教育出版社，2004 6 严蔚敏，吴伟民 编著. 数据结构习题集（C语言版）.清华大学出版社，2004 第 17 页