栈队列模拟：智能停车场管理算法实现

停车场管理是一个典型的运用数据结构和算法来解决实际问题的场景，主要涉及到栈和队列的数据结构应用。在本问题中，栈和队列被用来模拟汽车的进出流程和费用计算。 1. **问题描述**： 停车场是一个具有n个车位的单向通道，车辆按到达顺序由北向南停放。当车场满时，后续车辆在便道排队等候。当有车离开时，排在其后的车辆需先退出为它让路。每个停车位在离开时根据停留时间计算费用。 2. **需求分析**： - 车辆到达：判断车场剩余车位，如满则放入队列等待。 - 车辆离开：记录停车时间，计算费用，然后便道上的车辆按顺序进入车场。 - 费用计算：基于车辆在车场内的停留时间。 3. **算法设计**： - **数据结构**： - **栈（Stack）**：用于模拟车场，采用顺序存储结构，固定大小，以满足先进后出（LIFO）的特点。 - **队列（Queue）**：用于模拟便道，非固定大小，采用链式存储结构，支持先进先出（FIFO）的特性。 - **核心函数**： - `void EnterCarPark()`：新到车辆调用此函数，检查车场容量，如果满则入队，正确输入则将车牌号和到达时间入栈。 - `void OutCarPark()`：处理车辆离开，查找对应车辆并计算费用，更新车场状态，然后处理便道车辆进入车场。 具体实现步骤如下： - 当车辆到达时： a. 检查栈顶是否有空位，如有，将车牌号、到达时间和当前时间（用于计算费用）压入栈中。 b. 若栈满，将车辆信息入队，并提示用户等待。 c. 输入验证，确保数据正确。 - 当车辆离开时： a. 检索栈顶车辆，计算停车时间（离开时间减去到达时间），并根据停留时间计算费用。 b. 从栈中弹出车辆信息，更新车场状态。 c. 如果存在临时停放区，检查是否还有待进入车场的车辆。 d. 将便道车辆依次入栈（或直接入车场，视具体情况而定），直至车场或便道为空。 e. 打印当前车场和便道的状态。 这个模拟程序的关键在于如何有效地利用栈和队列的数据结构特性，以适应车辆的进出和费用计算需求。通过这种设计，程序能够有效地模拟真实的停车场管理过程，同时确保了公平性和效率。