电梯模拟C语言数据结构中国地质大学改进版

数据结构课程设计学生姓名：庞晓健学号：20121000399院（系）：计算机学院专业：信息安全2014年3月21日题目：电梯模拟1、问题描述：模拟某校九层教学楼的电梯系统。该楼有一个自动电梯，能在每层停留，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，将来到该层候命。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）。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时间，一旦等候电梯时间过长，他将放弃。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消耗一定的时间单位（简记为t），比如：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；上升时，每一层需要51t，减速需要14t；下降时，每一层需要61t，减速需要23t；如果电梯在某层静止时间超过300t，则驶回1层候命。#include<stdio.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>#include<malloc.h>#defineMaxSize5//电梯所能承载的最大人数#defineN5typedefenum{Up,Down,Free}StateofElevator;//电梯的状态typedefstruct//**************************乘客结构体{ intFloorofPerson;//乘客所在楼层 intGoFloor;//乘客要去楼层 intWaitingTime;//乘客的最大容忍等待时间 intDirection;//方向 intInorOut;//乘客是否已出电梯 intLeave;//乘客是否离去 intWaitedTime;//乘客已经等待的时间}Person;typedefstruct//******************************电梯结构体{ intFloor;//所在楼层 StateofElevatorState;//运行方向状态 intNumberofPerson;//装载乘客人数}Elevator;PersonPassenger[9][N];//全局结构体二维数组保存整栋楼的乘客的相关信息PersonPassengerInElevator[MaxSize];//在电梯中的乘客的相关信息存储在结构体一维数组中intb[9];//每层楼的人数intInCount[9];//每层楼进入电梯的实际人数intOutCount[9];//每层楼走出电梯的实际人数inttclock=0;//电梯运行时的全局软时钟intInTime[9];//每层楼乘客进入电梯的时间intOutTime[9];//每层楼乘客出电梯的时间intIn(inty,intx,StateofElevatorState1)//乘客进入电梯,每次乘客进入电梯后将该层的乘客重新排序(y表示电梯当前人数；x表示楼层){ intm=y;//保存电梯当前人数 intp,q,l,v=0,et; intd=1; if(State1==Up)//电梯当前运行方向 d=1; if(State1==Down) d=0; for(p=0;p<b[x];p++) { if(Passenger[x][p].Direction==d&&Passenger[x][p].Leave==0)//该x层乘客p的方向与电梯方向一致且未离开，若电梯未满，则进电梯 { if(m==MaxSize) { printf("电梯现在已经超载，请您等待片刻!\n"); break;//该楼层的其他乘客等待一段时间 } m++;//电梯内人数增加 for(q=0;q<MaxSize;q++) { if(PassengerInElevator[q].InorOut==0)//如果电梯内乘客q已出电梯，则乘客p入电梯 { PassengerInElevator[q]=Passenger[x][p];//乘客正式进入电梯 PassengerInElevator[q].InorOut=1;//乘客已经进入电梯 PassengerInElevator[q].Leave=1; PassengerInElevator[q].WaitedTime=0; PassengerInElevator[q].WaitingTime=0; Passenger[x][p].Direction=-2; Passenger[x][p].FloorofPerson=-2; Passenger[x][p].InorOut=-2; Passenger[x][p].Leave=-2; //printf("目标楼层：", Passenger[x][p].GoFloor); Passenger[x][p].WaitedTime=0; Passenger[x][p].WaitingTime=0;//进了电梯表明乘客即可到达目的地从而离开系统 break; } } } }InCount[x]=m-y;//每层楼进入电梯的实际人数/*将本楼层的乘客信息重新排列，将该层剩余乘客信息放入全局结构体二维数组*/Person*temp=(Person*)malloc((b[x]-InCount[x])*sizeof(Person));//临时数组 for(et=0;et<(b[x]-InCount[x]);et++)//电梯外剩余乘客 { Passenger[x][et]=temp[et]; } b[x]=b[x]-InCount[x]; InTime[x]=InCount[x]*25; tclock+=InTime[x];printf("在%dt时刻第%d楼层有%d个人进入电梯!\n",tclock,x,(m-y));//printf("目标楼层\n",)returnm;}intOut(intfloor,intnumber)//乘客出电梯，每次乘客出电梯将全局数组中的乘客信息重新修改，floor表示楼层，number表示电梯内人数{ inti; intk=number;//电梯内剩余的人 for(i=0;i<MaxSize;i++) { if(PassengerInElevator[i].GoFloor==floor&&PassengerInElevator[i].InorOut==1&&PassengerInElevator[i].Leave==1) { k--; PassengerInElevator[i].InorOut=0;//到站的乘客出电梯 } }OutCount[floor]=number-k;OutTime[floor]=OutCount[floor]*25;tclock+=OutTime[floor];printf("在%dt时刻第%d楼层有%d个人已经到达地!\n",tclock,floor,OutCount[floor]); returnk;}voidOpen()//电梯开门{ tclock+=20; printf("电梯的门正在打开，请您稍候!!!!!!!\n"); printf("在%dt时刻电梯的门已经打开!\n",tclock);}voidClose()//电梯关门{ tclock+=20; printf("电梯的门正在关闭，请您稍候!!!!!!!\n"); printf("在%dt时刻电梯的门已经关闭!\n",tclock);}intGo(Elevator*ele)//电梯正在运行{ Elevator*e=ele; if(e->State==Up) { printf("电梯正在向上运行!!!!!!!\n"); printf("\n"); e->Floor++; } if(e->State==Down) { e->Floor--; printf("电梯正在向下运行!!!!!!!\n"); printf("\n"); } tclock+=10; return(e->Floor);}intInitialize()//系统最开始的初始化{ inti,j,k,m,n,s,c,u,v=0; srand(time(0));//获取时间种子 for(i=0;i<=8;i++)//每层楼的人数随机初始化 b[i]=rand()%N; for(m=0;m<b[0];m++)//最底层楼的乘客信息初始化 Passenger[0][m].Direction=1;Passenger[8][m].GoFloor=1+rand()%7; for(c=0;c<b[8];c++)//最高层的乘客信息初始化 Passenger[8][c].Direction=0; Passenger[8][c].GoFloor=-1+rand()%8; for(n=1;n<=7;n++)//每层楼每个乘客方向初始化 for(s=0;s<b[n];s++) Passenger[n][s].Direction=rand()%2; for(j=0;j<=8;j++)//每层楼的乘客的相关信息随机初始化 for(k=0;k<b[j];k++) { Passenger[j][k].FloorofPerson=j; Passenger[j][k].WaitingTime=100+rand()%100; Passenger[j][k].InorOut=0;//电梯外 Passenger[j][k].Leave=0;//未离开 Passenger[j][k].WaitedTime=0; if(Passenger[j][k].Direction==1) Passenger[j][k].GoFloor=(j+1)+rand()%(8-j); if(Passenger[j][k].Direction==0&&j!=1) Passenger[j][k].GoFloor=rand()%(j-1); if(Passenger[j][k].Direction==0&&j==1) Passenger[j][k].GoFloor=0; } for(u=0;u<=8;u++)//遍历整栋楼，有人则返回1，没人返回0； if(b[u]==0) v++; if(v==9) return0; else return1;}intTest()//考查整栋楼有无请求，无返回0，有返回1；{ intcs,cf=0; for(cs=0;cs<9;cs++) if(b[cs]==0) cf++; if(cf==9) return0; else return1;}voidOnFree(){ printf("电梯现在在第一楼!电梯正处于空闲状态!!\n");}voidRun(Elevator*left){ Elevator*ts=left; intfloor=ts->Floor;//保存电梯当前的所在楼层数 intnumber=ts->NumberofPerson;//保存电梯当前的人数 intps,ms,ns,bs=0,ls=0,pt,yt; intloop=0; //循环次数 while(loop!=15) { if(Test()==0)//考查整栋楼有无请求，无返回0，有返回1; { OnFree();//输出电梯现在在第一楼!电梯正处于空闲状态! } else { bs=0; printf("在%dt时刻电梯正在第%d层!\n",tclock,floor); for(ns=0;ns<number;ns++) if(PassengerInElevator[ns].GoFloor!=floor) bs++; if(b[floor]==0&&bs==number)//电梯外没人，没人下 { //电梯不开门，继续上升或下降 if(number!=0)//电梯里有人 { if(PassengerInElevator[0].Direction==1&&floor<8)//往上 { ts->State=Up; floor=Go(ts);//电梯移动 if(floor==9) {printf("在%dt时刻电梯正在%d楼层!\n",tclock,floor); Open(); number=Out(floor,number);//乘客出电梯 OutTime[floor]=OutCount[floor]*25;//乘客出电梯的耗时 ts->State=Down; number=In(number,floor,ts->State); InTime[floor]=InCount[floor]*25;//乘客进入电梯的耗时 Close(); /*重新计算每层楼的正在等待的乘客的需等待时间*/ for(ps=0;ps<=9;ps++) for(ms=0;ms<b[ps];ms++) { if(Passenger[ps][ms].InorOut==0&&Passenger[ps][ms].Leave==0) Passenger[ps][ms].WaitedTime+=(50+OutTime[floor]+InTime[floor]); } if(number==0) floor=Go(ts); } } if(PassengerInElevator[0].Direction==0&&floor>0)//往下{ ts->State=Down; floor=Go(ts); if(floor==0) {printf("在%dt时刻电梯正在%d楼层!\n",tclock,floor); Open(); number=Out(floor,number);//乘客出电梯 OutTime[floor]=OutCount[floor]*25;//乘客出电梯的耗时 ts->State=Up; number=In(number,floor,ts->State); InTime[floor]=InCount[floor]*25;//乘客进入电梯的耗时 Close(); /*重新计算每层楼的正在等待的乘客的需等待时间*/ for(ps=0;ps<=9;ps++) for(ms=0;ms<b[ps];ms++) { if(Passenger[ps][ms].InorOut==0&&Passenger[ps][ms].Leave==0) Passenger[ps][ms].WaitedTime+=(50+OutTime[floor]+InTime[floor]); } floor=Go(ts);}}} else//电梯里没有人 { if(ts->State==Up) { if(floor==8) ts->State=Down;else floor=Go(ts); } if(ts->State==Down) { if(floor==0) ts->State=Up; else floor=Go(ts); } } for(pt=0;pt<=9;pt++) for(yt=0;yt<b[pt];yt++) { if(Passenger[pt][yt].InorOut==0&&Passenger[pt][yt].Leave==0) Passenger[pt][yt].WaitedTime+=10; }} else { Open(); number=Out(floor,number);//乘客出电梯 OutTime[floor]=OutCount[floor]*25;//乘客出电梯的耗时 number=In(number,floor,ts->State); InTime[floor]=InCount[floor]*25;//乘客进入电梯的耗时 Close(); /*重新计算每层楼的正在等待的乘客的需等待时间*/ for(ps=0;ps<=9;ps++) for(ms=0;ms<b[ps];ms++) { if(Passenger[ps][ms].InorOut==0&&Passenger[ps][ms].Leave==0) Passenger[ps][ms].WaitedTime+=(50+OutTime[floor]+InTime[floor]); } /*服务完本层，电梯正式运行*/ if(PassengerInElevator[0].Direction==1&&floor<9) { ts->State=Up; floor=Go(ts); if(floor==9) { printf("在%dt时刻电梯正在%d楼层!\n",tclock,floor); Open(); number=Out(floor,number);//乘客出电梯 OutTime[floor]=OutCount[floor]*25;//乘客出电梯的耗时 ts->State=Down; number=In(number,floor,ts->State); InTime[floor]=InCount[floor]*25;//乘客进入电梯的耗时 Close(); /*重新计算每层楼的正在等待的乘客的需等待时间*/ for(ps=0;ps<=9;ps++) for(ms=0;ms<b[ps];ms++) { if(Passenger[ps][ms].InorOut==0&&Passenger[ps][ms].Leave==0)Passenger[ps][ms].WaitedTime+=(50+OutTime[floor]+InTime[floor]); }if(number==0) floor=Go(ts); }} if(PassengerInElevator[0].Direction==0&&floor>0) { ts->State=Down; floor=Go(ts); if(floor==0) {printf("在%dt时刻电梯正在%d楼层!\n",tclock,floor); Open(); number=Out(floor,number);//乘客出电梯 OutTime[floor]=OutCount[floor]*25;//乘客出电梯的耗时 ts->State=Up; number=In(number,floor,ts->State); InTime[floor]=InCount[floor]*25;//乘客进入电梯的耗时 Close(); /*重新计算每层楼的正在等待的乘客的需等待时间*/ for(ps=0;ps<=9;ps++) for(ms=0;ms<b[ps];ms++) { if(Passenger[ps][ms].InorOut==0&&Passenger[ps][ms].Leave==0) Passenger[ps][ms].WaitedTime+=(50+OutTime[floor]+InTime[floor]); }