停车场管理模拟程序设计与实现

"这篇文稿是关于数据结构课程设计的一个项目，模拟了一个可停放n辆汽车的停车场系统。系统中有唯一的出入口，当停车场满员时，后续车辆会在门外排队等候。车辆离开时，需要按照停留时间缴纳费用，并且其后的车辆需按顺序退出为离开的车辆让路。设计要求包括编写模拟程序以及创建测试用例。程序中使用了栈（SeqStackCar）来表示停车场，用队列（LinkQueueCar）来表示等候的车辆。主要功能包括初始化堆栈和队列、车辆进入登记、车辆离开处理、查看停车场内和等候队列的情况以及打印离开车辆的费用信息。" 以下是根据给定信息详细解释的知识点： 1. **数据结构**：在这个停车场模拟系统中，使用了两种基本的数据结构，即栈（Stack）和队列（Queue）。栈用于模拟停车场内部的车辆管理，而队列用于管理门外等候的车辆。 - **栈（SeqStackCar）**: 栈是一种后进先出（LIFO, Last In First Out）的数据结构，这里用于存放停车场内的车辆信息。每个车辆信息（CarNode）包含车牌号（num）、进入时间（reach）和离开时间（leave）。栈顶元素表示最近进入的车辆。 - **队列（LinkQueueCar）**: 队列是一种先进先出（FIFO, First In First Out）的数据结构，用于存储等待进入停车场的车辆。每个队列节点（QueueNode）包含一个车辆信息（CarNode）和指向下一个节点的指针。 2. **结构体（Struct）**：在C++中，结构体用于组合多种类型的数据，如`Time`用于存储小时和分钟，`CarNode`用于存储车辆的详细信息，`NODE`和`QueueNode`用于定义栈和队列的节点结构。 3. **函数声明**：文中提到的一些函数如`InitStack()`, `InitQueue()`, `Reach()`, `Leave()`, `List()` 和 `PRINT()` 分别对应于停车场系统的不同操作。这些函数实现如下功能： - **初始化**：`InitStack()` 初始化停车场栈，`InitQueue()` 初始化等候队列。 - **车辆进入**：`Reach()` 处理车辆进入，将车辆信息压入栈中，如果停车场满员则将车辆信息加入队列。 - **车辆离开**：`Leave()` 处理车辆离开，需要计算费用并调整栈和队列状态，可能涉及多个车辆的移动。 - **查看状态**：`List()` 显示当前停车场内车辆信息和等待队列的车辆信息。 - **打印费用**：`PRINT()` 计算并输出车辆离开时的费用，费用基于停留时间。 4. **主循环**：`main()` 函数中的循环允许用户交互，提供车辆到达和离开的选项，以及查看当前状态的功能。 5. **费用计算**：每分钟收取的费用（print）在程序中是一个常量，车辆离开时，根据停留时间计算总费用。 6. **测试用例设计**：作为课程设计的一部分，学生需要设计各种测试用例以确保程序能正确处理各种场景，例如停车场满员、空闲、部分车辆离开和进入等情况。 这个停车场模拟程序展示了如何利用数据结构解决实际问题，同时涵盖了基础的C++编程概念，如结构体、指针、数据结构操作以及用户交互。通过这样的课程设计，学生可以加深对数据结构和算法的理解。