多线程 ALS 电梯模拟设计指南

"本次作业是关于面向对象编程的电梯模拟设计，主要目标是实现一个单部多线程电梯系统，采用可捎带调度（ALS）算法。电梯模型包括上下行、开关门等基本功能，并需要根据输入的乘客请求进行智能调度。电梯共有19层，从-3到16层，初始位于1层。电梯运行每层所需时间为0.4秒，开关门时间为0.4秒。乘客在每一层输入目的楼层，电梯基于这些信息进行目的地选层调度。此外，ALS调度策略涉及到主请求与被捎带请求的概念，旨在优化电梯运行效率。" 在这个面向对象电梯模拟项目中，有几个关键知识点需要理解和实现： 1. **多线程技术**：电梯系统需要同时处理电梯的运动和乘客请求，这需要用到多线程技术，确保电梯运行和乘客调度的并行处理。每个线程可能负责电梯的物理移动，另一个线程则处理请求队列。 2. **电梯状态管理**：电梯的状态应包括上升、下降、开门、关门和静止等，每个状态之间的转换需要精确控制，确保符合实际电梯的操作逻辑。 3. **电梯调度策略**：ALS(可捎带电梯)调度算法是本项目的核心。主请求是指当前电梯正在服务的请求，而被捎带请求是在满足特定条件下的额外乘客请求。调度器需要根据到达时间、电梯当前位置和乘客需求来决定下一个动作。 - **主请求选择**：若电梯为空，选取队列中最早到达的请求；若已有乘客，选择最早到达的乘客请求。 - **被捎带请求选择**：请求必须在电梯到达其出发楼层前进入电梯，且方向一致，不会导致电梯反向运行。 4. **时间管理**：电梯运行每层和开关门的时间是固定的，需要在代码中设置定时器来准确模拟这些过程。 5. **输入/输出处理**：程序从标准输入读取乘客请求，然后根据电梯状态进行处理，并通过输出接口显示电梯运行信息。输入输出的处理应该能够适应不同格式的请求数据。 6. **目的地选层电梯**：这种电梯允许乘客在每一层输入目的地楼层，电梯根据所有乘客的目的地进行优化调度，提高效率。 7. **优化与自定义**：虽然给出了ALS调度策略，但鼓励学生探索更高效或更简单的实现方式，以提高电梯系统的性能。 在实现这个项目时，你需要考虑线程同步、错误处理、输入验证和用户界面设计等方面。通过这个项目，你可以深入理解面向对象编程在解决复杂问题中的应用，以及多线程环境下的算法设计和优化。