智能停车场管理系统：进出规则与收费模拟

停车场管理系统是一个针对实际场景设计的计算机程序，旨在自动化管理狭长型停车场的车辆进出和计费过程。系统主要解决的问题是确保车辆按照到达顺序合理停放，并在停车位紧张时能够有效地利用便道作为临时等候区。以下是对系统关键部分的详细解析： 1. 问题描述: - 停车场模型设定为一个单向通道，支持n个停车位，车辆按到达顺序从北向南停放。 - 当车位已满，后续车辆需在大门外的便道等待，一旦有车离开，便道上的第一辆车可以立即进入。 - 车辆离开时，其他车辆需遵循特定顺序，即先让出空位，其他车辆随后有序进入。 - 停车费用计算基于车辆的停留时间。 2. 需求分析: - 显示停车场和便道的初始状态信息，包括可用停车位和便道车辆。 - 车辆到达时，判断是否有空位，记录车牌、到达时间和停车位置，如果没有，将车辆放入便道。 - 车辆离开时，调整秩序，允许便道车辆进入，同时更新计费信息。 - 对于便道上的车辆，只有在无其他入口车辆的情况下，才允许其离开且不收费。 - 收费规则基于车辆在停车场内的停留时间。 3. 概要设计: - 数据结构: - 停车场使用栈数据结构，因为车辆的进出遵循"后进先出"原则，新到车辆位于栈顶。 - 便道采用队列数据结构（队列实际上是一个链队列），遵循"先进先出"，排队等候的车辆按到达顺序等待进入。 - 抽象数据类型定义: - Stack ADT: - 包括数据元素D（例如车辆信息）、栈顶和栈底的标识，以及基本操作如初始化、检查是否为空、获取长度、判断是否满、车辆入库等。 - 核心操作: - `Arrive`操作具体实现车辆进入停车场的过程，包括检查车位、更新栈顶信息、可能的排队行为以及计费逻辑。 通过这个系统，不仅实现了停车场的高效管理，还考虑到了特殊情况下的车辆调度和费用计算，提高了整体运营效率。在实际开发过程中，还需要结合数据库技术来存储和检索车辆信息，以及设计用户界面来供管理员或车主操作。此外，安全性也是不可忽视的一环，比如对车辆信息的加密存储和验证，以及防止非法操作。这是一个结合了算法设计和软件工程实践的典型项目。