用python实现洗车问题。要求：有两台洗车机，一台性能好（3分钟洗一台小汽车，5分钟清洗一台SUV），一台性能较差（6分钟洗一台小汽车，10分钟清洗一台SUV）。车流量为随机，在上午是每小时20辆车，大小随机，比例1:1；下午是每小时30辆车，大小随机，比例为4：6。请问如何分别实现上下午平均等待时间最短。请编程实现这一洗车过程，并对之进行优化。 （1）程序注释清晰，类、函数、变量等命名清晰合理，可读性高； （2）程序实现思路说明； （3）程序的适用性说明； （4）简单界面取号，可视化进程等。 并解释每行代码

以下是洗车问题的Python代码实现：

import heapq
import random

class Car:
    def __init__(self, size):
        self.size = size

class CarWash:
    def __init__(self, name, car_type, wash_time):
        self.name = name
        self.car_type = car_type
        self.wash_time = wash_time
        self.finish_time = 0

    def __lt__(self, other):
        return self.finish_time < other.finish_time

class Simulator:
    def __init__(self, num_small_washers, num_big_washers, small_wash_time, big_wash_time, interval, hours):
        self.num_small_washers = num_small_washers
        self.num_big_washers = num_big_washers
        self.small_wash_time = small_wash_time
        self.big_wash_time = big_wash_time
        self.interval = interval
        self.hours = hours
        self.time = 0
        self.waiting_cars = []
        self.results = []

    def run(self):
        for i in range(self.hours):
            self.run_hour(i)
        self.print_results()

    def run_hour(self, hour):
        print("Hour: {}".format(hour))
        self.generate_cars(hour)
        self.process_cars()
        self.time += 60

    def generate_cars(self, hour):
        if hour < 12:
            num_cars = 20
            small_cars = num_cars // 2
            big_cars = num_cars - small_cars
        else:
            num_cars = 30
            small_cars = num_cars // 3
            big_cars = num_cars - small_cars
        for i in range(small_cars):
            self.waiting_cars.append(Car('small'))
        for i in range(big_cars):
            self.waiting_cars.append(Car('big'))
        random.shuffle(self.waiting_cars)

    def process_cars(self):
        heapq.heapify(self.results)
        washers = []
        for i in range(self.num_small_washers):
            washers.append(CarWash('small_{}'.format(i), 'small', self.small_wash_time))
        for i in range(self.num_big_washers):
            washers.append(CarWash('big_{}'.format(i), 'big', self.big_wash_time))
        for washer in washers:
            if len(self.waiting_cars) == 0:
                return
            car = self.waiting_cars.pop(0)
            washer.finish_time = self.time + washer.wash_time
            self.results.append(washer)
        while len(self.results) > 0:
            washer = heapq.heappop(self.results)
            if washer.finish_time <= self.time:
                washer.finish_time = 0
                washers.append(washer)
                continue
            if len(self.waiting_cars) == 0:
                return
            car = self.waiting_cars.pop(0)
            if washer.car_type == car.size:
                washer.finish_time += washer.wash_time
                heapq.heappush(self.results, washer)
            else:
                washer.finish_time = 0
                washers.append(washer)
        for washer in washers:
            if washer.finish_time > 0:
                heapq.heappush(self.results, washer)

    def print_results(self):
        print("Results:")
        total_wait_time = 0
        num_cars_washed = 0
        for washer in self.results:
            total_wait_time += washer.finish_time
            num_cars_washed += 1
            print("{} - {} - {} - {}".format(washer.name, washer.car_type, washer.wash_time, washer.finish_time))
        if num_cars_washed > 0:
            avg_wait_time = total_wait_time / num_cars_washed
            print("Average wait time: {}".format(avg_wait_time))

simulator = Simulator(2, 2, 3, 5, 10, 24)
simulator.run()

程序实现思路：

1. 定义 `Car` 类表示车辆，拥有 `size` 属性表示车辆大小。
2. 定义 `CarWash` 类表示洗车机，拥有 `name` 属性表示洗车机名称，`car_type` 属性表示洗车机适用的车辆大小，`wash_time` 属性表示洗车机处理一辆车的时间，`finish_time` 属性表示洗车机的完成时间。
3. 定义 `Simulator` 类表示模拟器，拥有 `num_small_washers` 属性表示小型洗车机数量，`num_big_washers` 属性表示大型洗车机数量，`small_wash_time` 属性表示小型洗车机处理一辆小型车的时间，`big_wash_time` 属性表示大型洗车机处理一辆大型车的时间，`interval` 属性表示车辆到达时间间隔，`hours` 属性表示模拟的小时数，`time` 属性表示当前时间，`waiting_cars` 属性表示等待洗车的车辆列表，`results` 属性表示已经处理完成的洗车机列表。
4. 定义 `run` 方法表示运行模拟器，循环调用 `run_hour` 方法模拟每个小时的洗车过程，最后输出结果。
5. 定义 `run_hour` 方法表示模拟每个小时的洗车过程，依次调用 `generate_cars` 方法生成车辆，`process_cars` 方法处理车辆，`time` 属性加上 60 表示时间推进一分钟。
6. 定义 `generate_cars` 方法表示生成车辆，根据当前小时数决定车流量和大小比例，将车辆加入等待列表，并随机打乱等待列表。
7. 定义 `process_cars` 方法表示处理车辆，使用堆结构来维护已经完成的洗车机列表，使用列表结构来维护待处理的洗车机列表。首先将所有洗车机按照处理时间加入待处理列表，然后依次取出待处理列表中的洗车机和等待列表中的车辆进行匹配，如果匹配成功，则将洗车机加入已完成列表，并更新完成时间；否则将洗车机加入待处理列表。最后将已完成但未加入待处理列表的洗车机加入已完成列表。
8. 定义 `print_results` 方法表示输出结果，依次输出已完成的洗车机信息和平均等待时间。

程序的适用性说明：

该程序可以模拟洗车场的洗车过程，并计算出平均等待时间。可以根据实际情况调整洗车机数量和处理时间，以及车辆到达时间间隔和大小比例，来得到最优的洗车效率。

简单界面取号，可视化进程等可以使用 PyQT 或者 Tkinter 等 GUI 库实现，以便更好地展示洗车过程和结果。