数据结构课程设计报告

1、科技大学数据结构课程设计题目停车场管理器设计院系信息工程学院专业计算机科学与技术姓名马小强学号1167111103指导教师康懿2013年7月5日科技大学课程设计任务书课程名称数据结构课程设计设计题目停车场管理器设计指导教师康懿时间2013.6.242013.7.5一、教学要求掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力训练用系统的观点和软件开发一般规进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法 和作风二、设计资料及参数每个学生在教师提供的课程设计

2、题目中任意选择一题，独立完成，题目选定后不可更换。停车场管理器设计以结构体类型表示停车时间和车辆信息，在此基础上借助栈完成对车辆的入场和出场操作， 借助队列完成辅助停车场便道，即存放等待入场车辆或辅助车场中的某辆车出场。要求设计类（或类模板）来描述栈、队列、停车场及其操作，包含必要的构造函数和析构 函数，以及其他能够完成如下功能的成员函数：压栈、退栈入队列、出队列车辆到场（有车位即入场，否则入便道等待）、车辆出场（任意位置车辆均可出场）查询车辆信息、输出停车场（包括停车位和便道的车辆）并设计主函数测试该类。三、设计要求及成果分析课程设计题目的要求写出详细设计说明编写程序代码，调试程序使其能正确

3、运行设计完成的软件要便于操作和使用设计完成后提交课程设计报告四、进度安排资料查阅与讨论（1天）系统分析（2天）系统的开发与测试（5天）编写课程设计说明书和验收（2天）五、评分标准根据平时上机考勤、表现和进度，教师将每天点名和检查根据课程设计完成情况，必须有可运行的软件。根据课程设计报告的质量，如有雷同，则所有雷同的所有人均判为不及格。根据答辩的情况，应能够以请晰的思路和准确、简练的语言叙述自己的设计和回答教师的提问六、建议参考资料数据结构亿语言版）严蔚敏、吴伟民 主编 请华大学出版社2004.11数据结构课程设计案例精编（用C/C+描述），建学 等 编著，请华大学出版社2007.2教据结构：用

4、面向对象方法与C+语言描述，殷人昆主编，请华大学出版社2007.6目录2 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 第一章、需求分析4 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 第一节、问题描述4 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 第二节、基本要求5 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 第二章、概要设计5第一节、设计恩想5 HYPERLINK l bookmark48 o Current

5、 Document 第二节、数据结构6 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 第三节、程序模块6 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 第三章、详细设计10第一节、数据类型10 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 第二节、主要操作12 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 第四章、测试与分析19 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 第一节、调试过程中的主要问题19

6、 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 第二节、测试结果的分析与讨论19 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 第五章、用户使用说明23 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 第六章、总结24 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 第七章、发现问题及错误分析 26 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document 第一节、逻辑错误函数26第二节、修改前得代码26 HYPERL

7、INK l bookmark110 o Current Document 第三节、错误描述27 HYPERLINK l bookmark75 o Current Document 第四节、解决方案如下28 HYPERLINK l bookmark113 o Current Document 第八章、参考文献29 HYPERLINK l bookmark119 o Current Document 附录代码：30第一章、需求分析根据题目要求，充分地分析和理解问题，描述系统的功能要求，明确问题要求做什 么？以及限制条件是什么？第一节，问题描述随着我国人民生活水平提高和汽车工业的高速发展.越来越多的

8、家庭拥有了汽车， 但受到土地的F艮制，所以采用立体停车场是解决停车难的激、然出路。立体停车场占地少， 容量大.利用效率高；泊车与取车全自动化，省时省力，安全防盗。本文主要以两层停 车场为例，设计一能完成存车与取车的停车场系统。有一个两层的停车场，每层有6个车位，当第一层车停满后才允许使用第二层.（停 车场可用一个二维数组实现，每个数组元素存放一个车牌号）每辆车的信息包括车牌 号、层号、车位号、停车时间共4项，其中停车时间按分钟计算。假设停车场初始状态为第一层巳经停有4辆车，其车位号依次为14 ,停车时间依 次为20, 15, 10,5 .即先将这四辆车的信息存入文件” car.dat”中（数组

9、的对应元素也 要进行赋值）。停车操作：当一辆车进入停车场时，先输入其车牌号，再为它分配一个层号和一个 车位号，停车时间设为5,最后将新停入的汽车的信息添加文件car.dat”中，并将在此 之前的所有车的停车时间加5。收费管理（取车）：当有车离开时，输入其车牌号，先按其停车时间计算费用，每5分 钟0.2元.（停车费用可设置一个变量进行保存）,同时从文件car.dat”中删除该车的信 息，并将该车对应的车位设置为可使用状态（即二维数组对应元素清零）.按用户的选择 来判断是否要输出停车收费的总计。第二节、基本要求输入的形式和输入值的围程序以车牌号作为车主的身份验证，以真实的汽车车牌号为准，当取车或停

10、车时， 需输入车牌号，输入字段长7位。输出的形式用户：当车主存车时，要求显示空闲的车位，方便车主在层选择（层间要满足，如 果第一层有空则必须停在第一层）。当车主取车时，可以根据客户选择，决定是否输出 凭据。管理员：能够查询全部车辆的信息。程序所能达到的功能用户存车：包括查找空位，选择车位；用户取车：包括出车，显示凭据。更改停车 场的状态。停车场管理员：初始化停车场，查询所有车的停车信息（历史停车信息），进行一 定的查询功能。第二章、概要设计第一节，设计思想本停车场有两层，每层有6个车位，所以停车场可用一个二维数组实现，用来描述 现停汽车的信息。每辆车用一结构体表示，包括车牌号、层号、车位号、停

11、车时间和 停车标志位（标志是否停车）。当车入库时，将更改二维数组的信息，当车出库时，将 信息写入 car.dat 中o 再次进入该系统时，还用这个二维数组，来接受car.dat数据的读 入，便于用户以后的操作，防止停车信息的流失。此外，由于需要显示所有汽车的停车 信息，所以我们又加了一个顾客结构体，一个顾客链表，当存车时，新建用户节点，并 使用头插法，插于链表（便于取车时查到用户，补充完整用户的信息儿填写用户的相 关信息（车牌号，层号，车位号，车入库时刻）。当出库时，查找相应节点，补充完整 用户信息，包括（用户留言，停车时间总计，花费）。当退出系统后，将巳出库的汽车 的车主信息，写入历史文件l

12、ist.dat中,便于管理员的查询。将还未取走车的车主的信息 存入临时文件temp.dat中，防止系统关闭后数据信息的丢失，车主取车时找不到车。第二节、教据结构结构体Car，保存每个车位的停车信息。结构体Snode，保存每个客户的信息。结构体U ser，保存管理员信息。结构体Date,保存时间。数组Cars,保存整个停车状况。链表CustList，保存所有客户的信息，包括车巳取走，和车未取走的。第三节、程序模块（1）此停车场管理系统，主要分为以下若干模块：首先定义用来模拟停车的数组，用来保存顾客信息的链表，保存管理员信息的结构 以及全局变量，然后编写主函数，在此主函数中实现对其它各个模块的调用

13、。在主函数 中首先调用option（）函数，出现欢迎用户使用的界面，然后提示用户进入此停车场管理 系统后，再出现一个供用户选择的主界面(包括顾客界面和停车场管理员管理界面)。当用户选择顾客界而时，跳入到顾客界面，再次界面，用户可以选择存车、取车及返回 主页面。在用户的选择过程中，程序又分别存车，取车函数调用以及退出程序这三个函 数模块。其中，当存车时，调用了显示空闲车位状态的信息函数，并调用了保存car.dat 的函数；当取车时，调用显示本次停车情况以及消费金额的函数 并调用了保存car.dat 的函数。最后，在主界而选择“退出”，保存历史文件list.dat和临时文件temp.dat。当 用

14、户选择车管系统时，调用管理员身份验证函数，从而跳入车管界而，然后相应的功能 函数，实现查询所有停车信息。(2)在以上各个模块中，出现的调用的函数为：/ 客 户 void Customer(Car carsFLOORPNUMBER);void CustomerNote(char note100,CustList *cl);/ 存车int Enterpark(Car carsFLOORPNUMBER,char *license,int &floor,int &pnumber);void GetDate(Date &date);bool IsFull(Car carsFLOORPNUMBER);bo

15、ol IsSame(Car carsFLOORPNUMBER,char *license);/ 取车int CarOutMenu(char license,int &floor,int &pnumber,int &ptime,float &cost,char note100);bool IsEmpty(Car carsFLOORPNUMBER);void Print(char license,int floor,int pnumber,int ptime,float &cost);void Leavepark(Car carsFLOORPNUMBER,char license,int &flo

16、or,int&pnumber,int &ptime,char note100);/后台管理void Manage(Car carsFLOORPNUMBER); /保存到 car.datvoid Savecars(Car carsFLOORPNUMBER);void FourCarIn(Car CarsFLOORPNUMBER); / 初始停车场int UsertestAdd(); /管理员身份验证void Load(Car carsFLOORPNUMBER); / 加载文件void Loadfile(Car carsFLOORPNUMBER,char license8,int floor,in

17、t pnumber,int ptime,int empty);void Showcars(Car carsFLOORPNUMBER,CustList *cl); /显示停车场现存车void Message(CustList *clr); /显示客户信息void News();/ 发布消息void Income(CustList *cl,char day,float &amount); 一些查询void CheckOneCar(CustList *clr,char *license);/ 后台中关于单链表的void InitCustList(CustList *&cl);void InsertT

18、oFirst(CustList *cl,char *license,int floor,int pnumber,Date date);void InsertToLst(CustList *cl,char *license,int floor,int pnumber,int ptime,float cost,Date date);void SearchCust(CustList *&cl,char *license,float cost,int ptimecount,char note);void SaveListTemp(CustList *cl);/保存到 temp.datvoid Save

19、List(CustList *cl); /保存到 list.datvoid DeleteAll(CustList *cl);void ReadFromList(CustList *cl);void LoadList(CustList *clr);void DeleteByNote(CustList *cl);(3)各模块之间的调用关系以及算法设计下图是个模块之间的调用关系(如图2-1)：图2-1模块调用关系第三章,详细设计实现概要设计中定义的所有数据类型，对主要操作写出实现算法，对主程序和其他 模块写出算法，写出函数的调用关系。第一节，救据类型结构体Car，保存每个车位的停车信息。struct

20、 Carchar license8;int floor;int pnumber;int ptime;int empty;/标志位，有车为1，无车为0;结构体Snode，保存每个客户的信息。struct Snodechar license8; 车牌号Date date; /停车的时刻int floor;int pnumber;int ptimecount; /本次停车总时问float cost;char note100;/顾客留言Snode *next;结构体U ser，保存管理员信息。struct Userchar id10;char name10;char password10;结构体Dat

21、e，保存时间。struct Datechar day11;char shike9;char weekday10;)；数组Cars,保存整个停车状况。Car CarsFLOORPNUMBER;链表，保存所有客户的信息，包括车巳取走，和车未取走的。typedef struct Snode CustList;第二节、主要操作(1)存车：int Enterpark(Car carsFLOORPNUMBER,char *license,int &floor,int &pnumber) 输入车牌号，判断车牌号的有效性coutlicen;while(!licen)|(strlen(licen)! = 7)c

22、outlicen;)查看是否有重复while if(IsSame(cars,licen) = = 1)cout”巳经存在这辆车，请重新输入：licen;)else break;)判断车场是否巳经满了查看是否有空位，并显示。便于客户选择int i,j;if(IsFull(cars) = = 1)cout巳经没有空车位了，谢谢惠顾！正在跳转到顾客界面ooo endl;return 0;)int sign=1;/sign标志第几层有空位0表一，1表二coutvv”您可以选择的车位”vvendl;coutvvendl;cout.setf(ios:left);cout.width(8);cout”楼层”

23、；cout.width(8);cout车位号”；coutendl;for(i = 0;iFLOOR;i+) if(sign=0) break;for(j=0;jPNUMBER;j+) if(carsij.empty=0)&(i = =0)sign=0;cout.setf(ios:left);cout.width(8);couti+1;cout.width(8);coutj+1endl;if(j = = PNUMBER-1) break;)else if(carsij.empty=0)&(i = = 1)cout.setf(ios:left);cout.width(8);couti+1;cout

24、.width(8);coutj+1endl;)coutendl;int temf;couttemf;while if(carssigntemf-1.empty=0)&(temf = 1&temf = 6)修改一个车位的信息carssigntemf-1.empty=1;floor=carssigntemf-1.floor=sign+1;pnumber=carssigntemf-1.pnumber=temf;strcpy(carssigntemf-1.license,licen);strcpy(license,licen);carssigntemf-1.ptime=0;修改整个停车场的信息for(

25、i=0;iFLOOR;i+)for(j = 0;jPNUMBER;j+)if(carsij.empty= = 1)carsij.ptime+=5;)break;)else cout”输入有误！请输入车位号”temf;)return 1;)(2)取车：void Leavepark(Car carsFLOORPNUMBER,char license,int &floor,int&pnumber,int &ptime,char note100)判断车位是否巳空if(IsEmpty(cars) = = 1) cout”停车场巳没有车停放！请确定您是否停车。endl;return;)查找车位int si

26、gn=1;/标志位，车库有该车为1，没有赋值为零，初始值为0int i,j;while(sign)for(i=0;iFLOOR;i+)for(j = 0;jPNUMBER;j+)if(strcmp(carsij.license,license) = =0)sign=0;floor=i;pnumber=j;ptime=carsij.ptime;)if(sign)cout”您刚才输入的车牌号不存在!”endl;coutlicense;)if(sign= = 0)cout车巳找到，请稍等。endl;strcpy(note,”0000000000);floor+=1;pnumber+=1;/syste

27、m (cls);延时for(i = 0;iiIHISTKATOKXffiasdDan not openthis file面面户管出择客车退选;清Tn图4-1系统主界面客户界面（如图4-2）lc： rC: DOCUflEHTS AID SETTINGSADIIIISTRATORilDasdYD2d图4-2客户界面存车（如图4-3）*C: BOClfflEHTS AffD SITTIMGSVADHLHISTlATORXffiK 3（3（ 学 1 弁 JCXXJf ）（,MZJCX重输入你的车牌号Bsses退出？ 3 =是，不）请输X： n2取车3彼回上一级 请选择：图4-3存车界面取车（如图4-4

28、）|n| xg= C:BOCU1E1T5 AID SETTINGSVU)工BISTRATOEA堂面消费iH8S息号信位 w。 群车， frp . 0 hjl f琴 车 好 A隽 汽层 很 一至用 扈1务 =的，据出1现 2服 一一您尊退. _S 一号明择=皋 =输己曾直选一牌B8选留选 笙吊；3请一车蒙请请请L1I a图4-4取车界面管理员界面（如图4-5）c th DE输入不同数壬代表不同功能 三m德羸2input your license33333license floor pnumber ptime11111Q09522222Q19044444Q380版弱B47566666055inpu

29、t your license 77777Lic：ens：e 11111FIooppnumber02222244444777773图7-4加载错误(1)第四节、解决方案如下pt ine16516Q988515图7-5加载错误(2)if(!license)return;strcpy(carsfloor-1pnumber-1.license,license);carsfloor-1pnumber-1.floor =floor;carsfloor-1pnumber-1.pnumber =pnumber;carsfloor-1pnumber-1.ptime =ptime;carsfloor-1pnumb

30、er-1.empty =empty;)第八章,参考文献1、数据结构（C语言版）严蔚敏、吴伟民主编康华大学出版社 2004.112、数据结构课程设计案例精编（用C/C+描述），建学 等 编 著，康华大学出版社2007.23、数据结构：用面向对象方法与C+语言描述，殷人昆主编，清华大学出版社2007.6附录代码：#include #include #include #include #include #define FLOOR 2 #define PNUMBER 6struct Carchar license10;int floor;int pnumber;int ptime;int empty;

31、/标志位，有车为1，无车为0;/顾客信息节点struct Customerchar license10; 车牌号char date64;/停车的时刻int ptimecount; /本次停车总时问float cost;char note100;/ 顾客留言Customer *next;顾客信息链表typedef Customer CustList;/管理员struct Userchar id10;char name10;char password10;int UsertestAdd();void Load(Car cars26);void Loadfile(Car cars26,char li

32、cense10,int floor,int pnumber,int ptime,int empty);void FourCarIn(Car Cars26);void Enterpark(Car cars26);void Showcars(Car cars26);void Savecars(Car cars26);bool IsEmpty(Car cars26);void Print(char license,int floor,int pnumber,int ptime,float &cost);void Leavepark(Car cars26,char license,int &floor

33、,int &pnumber,int &ptime,float &cost,char note100);void CarOutMenu(char license,int &floor,int &pnumber,int &ptime,float &cost,char note100);void Manage(Car cars26);void InitCustList(CustList *&cl);void CreateCustList(CustList *&cl,char *license);void GetDate(char tmp64);void SearchCust(CustList *&c

34、l,char *license,float cost,int pcount);void Customer(Car cars26);void CustomerNote(char note100);void EachGuideInfor(Car c);游客个人信息的自我查询void EachGuideInfor(Car c)cout.setf(ios:left);cout.width(10);cout车牌号”；cout.width(8);cout”楼层”；cout.width(8);cout车位号”；cout.width(8);cout停车开始时间endl;cout.setf(ios:left);

35、cout.width(10);cout.width(8);coutc.floor;cout.width(8);coutc.pnumber;cout.width(8);coutc.ptimeendl;)顾客留言void CustomerNote(char note100)coutnote;)/存车void Enterpark(Car cars26)coutinput your licenselicen;while(!licen)coutinput your licenselicen;)判断车库是否巳经满了，顺便将原来的ptime加5int i,j;for(i = 0;i2;i+)for(j =

36、0;j6;j+)if(carsij.empty= = 1)carsij.ptime +=5;)elsecarsij.floor =i+1;carsij.pnumber =j+1;carsij.ptime=5;carsij.empty=1;strcpy(carsij.license,licen);return; 如果使用break，则只能跳出单层循环， )显示停车信息/ cout”显示停车信息？ (Y：是,N：否)endl;/couta;/ if(a = = Y)/ (EachGuideInfor(cars);)取车void Leavepark(Car cars26,char license,i

37、nt &floor,int &pnumber,int &ptime,float&cost,char note100)判断车位是否巳空if(IsEmpty(cars) = = 1)cout停车场巳没有车停放！请确定您是否停车。endl;return;)查找车位int sign=1;/标志位，车库有该车为1，没有赋值为零，初始值为0int i,j;while(sign)for(i = 0;i2;i+)for(j=0;j6;j+)if(strcmp(carsij.license,license) = = 0)sign=0;floor=i;pnumber=j;ptime=carsij.ptime;)i

38、f(sign)cout”您刚才输入的车牌号不存在!”endl;coutlicense;)if(sign = = 0)cout”车巳找到，请稍等。endl;floor+=1;pnumber+=1;/system (cls);延时for(i = 0;i1000000000;i+);车出库，将车位空出carsfloor-1pnumber-1.floor =0;carsfloor-1pnumber-1.pnumber =0;carsfloor-1pnumber-1.ptime=0;carsfloor-1pnumber-1.empty=0;strcpy(carsfloor-1pnumber-1.lice

39、nse,);/由于floor,pnumber与实际的二位数组有区别，加1)取车的菜单项void CarOutMenu(char license,int &floor,int &pnumber,int &ptime,float &cost,charnote100)cout1 输出凭据vvendl;cout2 留言”endl;cout”3 直接退出endl;while couti;if(i3)cout您的操作非法!”endl;continue;)switch(i)case 1:cout现有汽车停车信息endl;Print(license,floor,pnumber,ptime,cost);brea

40、k;case 2:CustomerNote(note);break;case 3:break;)if(i = = 1|i = =2) continue;else break;)得到当前时间void GetDate(char tmp64)time_t t = time( 0 );strftime(tmp, sizeof(tmp), %Y/%m/%d %X %A”,localtime(&t);)bool IsEmpty(Car cars26)int i,j;for(i = 0;i2;i+)for(j = i;j6;j+)if(carsij.empty= = 1) return false;retu

41、rn true;)逐条添加记录到car.dat中void Savecars(Car cars26)FILE* fp = fopen(car.txt”,wb”);if(fp=NULL)return;)/to fileCar car;int i=0;int j=0;while(i2)while(j6)if(carsij.empty = = 1)car.floor =carsij.floor ;strcpy(car.license ,carsij.license );car.pnumber =carsij.pnumber ;car.ptime =carsij.ptime ;car.empty=car

42、sij.empty ;/ fwrite(&cars,sizeof(car),1,fp);/ 如果写成这样，每次都从car00地址开始写入，回报原来的容覆盖掉，加深了我对fwrite()的理解fwrite(&car,sizeof(car),1,fp);)j+;)i+;)fclose(fp);)void Load(Car cars26)FILE* fp = fopen(car.txt”,rb”);if(fp=NULL)coutcan not open this fileendl;return;)Car car;int n;while(!feof(fp)/read one car informati

43、onn = fread(&car,sizeof(car),1,fp);if(n! = 1)break;/ coutcar.license car.floor car.pnumber car.ptime endl;Loadfile(cars,car.license ,car.floor,car.pnumber ,car.ptime ,car.empty );)fclose(fp);)输出收费后个人凭据void Print(char license,int floor,int pnumber,int ptime,float &cost)计算费用cost=ptime*float (0.2);输出co

44、ut.setf(ios:left);cout.width(10);cout车牌号”；cout.width(8);cout”楼层”；cout.width(8);cout车位号”；cout.width(8);cout消费”endl;cout.setf(ios:left);coutlicense;cout.width(8);coutfloor;cout.width(8);coutpnumber;cout.width(8);coutcostendl;)void FourCarIn(Car cars26)/4车进库Car c;int i;cout请输入四辆车的信息:endl;for(i = 0;i4;i

45、+)cout第i+1c.license;cout第i+1c.floor;cout第i+1c.pnumber;cout”第i+1c.ptime;c.empty=1;Loadfile(cars,c.license,c.floor,c.pnumber,c.ptime,c.empty );)/写入文件 car.datSavecars(cars);)记录一个停车位的状态void Loadfile(Car cars26,char license10,int floor,int pnumber,int ptime,int empty )if(!license)return;strcpy(carsfloor-

46、1pnumber-1.license,license);carsfloor-1pnumber-1.floor =floor;carsfloor-1pnumber-1.pnumber =pnumber;carsfloor-1pnumber-1.ptime =ptime;carsfloor-1pnumber-1.empty =empty;)void Showcars(Car cars26)int i,j;cout.setf(ios:left);cout.width(10);cout车牌号”；cout.width(8);cout”楼层”；cout.width(8);cout车位号”；cout.wid

47、th(8);cout停车时间endl;for(i = 0;i2;i+)for(j = 0;j6;j+)if(carsij.empty= = 1)cout.setf(ios:left);cout.width(10);coutcarsij.license;cout.width(8);coutcarsij.floor;coutcarsij.pnumber;cout.width(8);coutcarsij.ptimeid;cout”请输入密码password;for(i = 0;i10;i+)if(!strcmp(UserArri.id,id)&!strcmp(UserArri.password,pa

48、ssword)n = 1;break;)if(n)break;)i=0;count+;cout密码或账号错误，;if(count=2|k=2)cout您今天巳累计输错count”次-”;coutendl;cout输入数字1表示同意注册，其他则表示不同意条款”tip;if(tip= = 1)if(k=2)cout很遗憾，系统管理员用户总数达到上限，无法注册，若需 注册，请联系管理员endl;return 0;)elsecout请输入要注册账号id;strcpy(UserArrk+1.id ,id);cout请输入您的姓名”name;strcpy(UserArrk+1.name ,name);char password10;cinpassword;strcpy(UserArrk+1.password ,password);cout注册成功，系统正在为您跳转到登陆界面”end