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栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班1/20数据结构课程实验报告姓名:陈东学号:070612146栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班2/20目录一、【实验目的】......................................................................................................3二、【问题描述】......................................................................................................3三、【基本要求】......................................................................................................3四、【实验环境】......................................................................................................3五、【测试数据及其结果】......................................................................................4六、【实验源代码】..................................................................................................8栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班3/20一、【实验目的】帮助学生熟练掌握线性表的基本操作在链表结构中的实现,熟练进行各种链表的操作和应用。二、【问题描述】设计一个电梯模拟系统。这是一个离散的模拟程序,因为电梯系统是乘客和电梯等“活动体”够成的集合,虽然他们彼此交互作用,但是他们的行为是基本独立的。在离散的模拟中,一模拟时钟决定每个活动体的动作发生的时刻和顺序,系统在某个模拟瞬间处理有待完成的各种事情,然后把模拟时钟推进到某个动作预定要发生的下一个时刻。三、【基本要求】(1)、模拟某校五层教学楼的电梯系统。该楼有一个自动电梯,能在每层停留。五个楼层由下至上依次称为地下层、第一层、第二层、第三层和第四层,其中第一层是大楼的进出层,即是电梯的“本垒层”,电梯“空闲”时,将来该层候命。五个楼层从下到上的编号为:0、1、2、3、4。除了地下层外,每一层都有一个要求向下的按钮除了第四层外,每一层都有一个要求向上的按钮。对应的变量为:CallUp[0..3]和CallDown[1..4]。电梯内的五个目标层按钮对应的变量为:CallCar[0..4]。(2)、电梯一共有七个状态,即正在开门(Opening)、已开门(Opened)、正在关门(Closing)、已关门(Closed)、等待(Waiting)、移动(Moving)、减速(Decelerate)。(3)、乘客可随机地进出于任何层。对每个人来说,他有一个能容忍的最长等待栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班4/20时间,一旦等候电梯时间过长,他将放弃。对于在楼层内等待电梯的乘客,将插入在等候队列里,每一层有两个等候队列,一队要求向上,一队要求向下,用链队列来实现。对于在电梯内的乘客,用五个乘客栈来实现,该乘客要去哪一层,就把他放在相应编号的栈中,对应变量为EleStack[0…4]。(4)、模拟时钟从0开始,时间单位为0.1秒。人和电梯的各种动作均要耗费一定的时间单位(简记为t):有人进出时,电梯每隔40t测试一次,若无人进出,则关门关门和开门各需要20t每个人进出电梯均需要25t电梯加速需要15t如果电梯在某层静止时间超过300t,则驶回1层候命。(5)、按时序显示系统状态的变化过程:发生的全部人和电梯的动作序列。四、【实验环境】Windows7,VC++6.0五、【测试数据及其结果】1、乘客类型反映乘客的所有属性。ADTClient数据对象:D={ai∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0}数据关系:R={ai-1,ai|ai-1,ai∈D,i=2,…,n}基本操作:栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班5/20PrintClientInfo(Clientconst&e,ClientStatus)操作结果:输出乘客信息。CreatClient(Client*&p)操作结果:生成新的乘客。DestoryClient(Client*&p)操作结果:该乘客离开系统。GoAbove(Clientconst&e)操作结果:判断该乘客是否去往高层。CInfloor(Clientconst&e)操作结果:返回乘客进入的楼层。CInTime(Clientconst&e)操作结果:返回乘客进入时间。COutfloor(Clientconst&e)操作结果:返回乘客进入时间。}2、乘客栈类型电梯内的乘客用乘客栈表示,去不同楼层的乘客放在不同的栈中。ADTEstack数据对象:D={ai∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0}数据关系:R={ai-1,ai|ai-1,ai∈D,i=2,…,n}基本操作:略。栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班6/20}3、等候队列类型在电梯外等待的乘客用等待队列表示。每层各有两个等待队列,分别为上楼队列和下楼队列。与一般队列不同的是在基本操作中加入了放弃操作CGiveUp(WQueue&Q,intfloor)。4、电梯类型表示电梯的各个属性和所有动作。ADTElevator数据对象:D={ai∈电梯信息,I=1,2,…,n,n≥0}基本操作:InitEle(Elevator&E)操作结果:初始化电梯类型。DestoryEle(Elevator&E)操作结果:销毁电梯类型。EleDecide(Elevator&E,WQueuew[Maxfloor+1][2])操作结果:电梯动作决策。ElevatorRun(Elevator&E,WQueuew[Maxfloor+1][2]){操作结果:电梯状态转换。CountOver(Elevator&E)操作结果:判断电梯计时是否完成。EleFloor(Elevatorconst&E)栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班7/20操作结果:返回电梯所在的层。EleStatus(Elevatorconst&E)操作结果:返回电梯状态。RequireAbove(Elevatorconst&E)操作结果:判断是否有高层请求。RequireBelow(Elevatorconst&E)操作结果:判断是否有低层请求。EleAchieved(Elevator&E)操作结果:判断电梯是否要停于当前层。EleOpenDoor(Elevator&E)操作结果:判断电梯是否要开门。}5、高楼模块实现电梯和乘客之间的互交功能。包括:InOut(Elevator&E,WQueuew[Maxfloor+1][2])操作结果:进行乘客的进出电梯活动。NewClient(Elevator&E,WQueuew[5][2])操作结果:进入新乘客。PrintStatus(Elevator&E,WQueuew[5][2])操作结果:输出当前状态。Print(Elevator&E,Actiona)操作结果:输出电梯动作信息。栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班8/20六、【实验源代码】#includestdlib.h#includeiostream.h#includeiomanip.h#includestdio.h#includewindows.h#includeconio.h#includetime.h//所有常量,全局变量和类型定义#defineNULL0#defineTRUE1#defineFALSE0#defineOK1#defineERROR0#defineINFEASIBLE-1栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班9/20#defineOVERFLOW-2#defineINT_MAX32767typedefintStatus;//Status是函数类型,其值是函数结果状态代码#defineEmpty0//电梯状态enumEleStatus{Opening,Opened,Closing,Closed,Moving,Decelerate,Waiting};enumAction{DoorOpened,DoorClosed,GoingUp,GoingDown,Achieved,None};enumEleStage{Up,Down,OpenDoor,Stop};enumClientStatus{New,GiveUp,In,Out,Finish};#defineCloseTest40//电梯关门测试时间#defineOverTime300//电梯停候超时时间#defineDoorTime20//开门关门时间#defineInOutTime25//进出电梯时间#defineMaxfloor4//最高层#defineMinfloor0//最低层longTime=0;//时钟longMaxTime;//系统运行最长时间intInOutCount=0;//用于进出计时intInterTime=0;//下一乘客进入系统的时间intID=0;//乘客编号intGiveUpNumber=0;//乘客放弃的数目intTotalTime=0;//总共等待时间//乘客类型typedefstruct{intClinetID;//乘客编号intOutfloor;//去哪层intInTime;//该乘客进入时间intGivepuTime;//所能容忍的等待时间intInfloor;//乘客进入的楼层}Client;//乘客类型基本操作voidPrintClientInfo(Clientconst&e,ClientStatuss){switch(s){caseNew:printf(\t%d号乘客进入第%d层.\n,e.ClinetID,e.Infloor);break;caseGiveUp:printf(\t%d号乘客放弃等待.\n,e.ClinetID);break;caseOut:printf(\t%d号乘客走出电梯.\n,e.ClinetID);break;caseIn:printf(\t%d号乘客走进电梯,要去第%d层.\n,e.ClinetID,e.Outfloor);break;栈和队列及其应用——电梯模拟实验三安庆师范学院2012计算机卓越班10/20default:break;};}StatusCreatClient(Client*&p){intd;p=newClient;if(!p)returnOVERFLOW;p-ClinetID=++ID;printf(%d所能容忍的等待时间:,ID);scanf(%d,&d);p-GivepuTime=d;p-InTime=Time;printf(下一乘客要到达的时间:);scanf(%d,&d);InterTime=d;printf(所要到达的楼层:);scanf(%d,&d);p-Outfloor=d;while((p-Infloor=rand()%(Maxfloor+1))==p-Outfloor);PrintClientInfo(*p,New);returnOK;}StatusDestoryClient(Client*&p){deletep;p=NULL;returnOK;}StatusG
本文标题:数据结构电梯模拟
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