基于堆栈和队列的停车场管理系统实现

"停车场管理系统是基于C++编程语言，利用数据结构中的堆栈和队列原理，实现对车辆进出及计费的管理。系统通过抽象数据类型（ADT）设计，包括栈和队列的数据元素，以及相关操作函数。" 在停车场管理系统中，主要运用了两种基本的数据结构——栈和队列。栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，适合处理车辆的进出顺序，因为车辆的离开通常遵循先进后出的原则。而队列则是一种先进先出（FIFO）的数据结构，适用于车辆在等待进入停车场时的排队过程，因为先进来的车辆应该优先获得停车位。 系统的主要功能包括： 1. **需求分析**：停车场的运作机制是，当有车辆离开时，后续进入的车辆需要按照进入的顺序依次离开，因此栈被用于存储停车场内的车辆。而在等待进入的车辆队列中，车辆的离开顺序则是先进先出，这部分由队列来实现。 2. **输入处理**：用户通过输入命令（如A代表到达，D代表离开，E代表结束）和车牌号及时间，系统根据这些信息进行相应的操作。停车场的最大容量需要预先设定。 3. **数据结构设计**： - **栈**：用于存储停车场内的车辆信息，包括车辆的车牌号和进入时间。栈提供了添加（push）和删除（pop）的操作，以便车辆的进出。 - **队列**：用于存储等待进入停车场的车辆，同样包含车牌号和进入队列的时间。队列提供添加（enqueue）和删除（dequeue）操作，确保车辆按照顺序进入停车场。 4. **核心操作函数**： - `push()`：将车辆信息压入栈，表示车辆进入停车场。 - `pop()`：从栈顶移除车辆信息，表示车辆离开停车场。 - `enqueue()`：将车辆信息加入队列，表示车辆等待进入。 - `dequeue()`：从队列头部移除车辆信息，表示车辆进入停车场。 - `arrive_work()`：车辆进入停车场的逻辑处理。 - `departure()`：车辆离开停车场的逻辑处理。 5. **算法逻辑**：当停车场满时，新到达的车辆会被放入队列，等待已有车辆离开后才能进入。每辆车离开时，系统会根据其停留时间计算费用。 6. **程序流程**： - 输入模块：接收用户输入，处理最大停车数、车辆操作选择等。 - 循环输出模块：持续显示当前停车场和等待队列中的车辆状态。 - 输出模块：在程序结束后，展示所有操作的结果。 通过以上设计，停车场管理系统能够有效地模拟真实的停车场景，合理地管理车辆的流动并进行计费，体现了数据结构在实际问题解决中的应用价值。在C++编程环境下，利用面向对象的方法可以进一步封装这些数据结构和操作，提高代码的可读性和复用性。