数据结构课程设计《停车场管理系统》

数据结构课程设计《停车场管理系统》停车场管理系统##二、课程设计目的通过实现停车场管理系统，加深对数据结构知识的理解和掌握，提高运用数据结构解决实际问题的能力，包括对栈、队列等数据结构的运用，培养程序设计和系统分析的基本技能，增强逻辑思维和创新能力，了解软件开发的基本流程和方法，提高团队协作能力和文档撰写能力。##三、课程设计要求1.功能要求-能够实现车辆的进出管理，记录车辆的进出时间、车牌号等信息。-提供停车场车位状态的显示功能，包括空闲车位数量和已占用车位信息。-支持不同类型车辆（如普通汽车、摩托车）的管理，不同类型车辆收费标准不同。-具备收费计算功能，根据车辆停留时间和类型计算停车费用。-可以对停车场的历史记录进行查询和统计。2.性能要求-系统响应速度快，能够及时处理车辆进出操作。-具备良好的稳定性和可靠性，保证数据的准确性和完整性。3.界面要求-提供简洁直观的用户界面，方便用户操作。-界面布局合理，信息显示清晰。##四、数据结构设计1.栈-用于模拟停车场的栈结构，车辆进入停车场时入栈，离开时出栈。-栈的元素类型为车辆信息结构体，包含车牌号、车辆类型、进入时间等。2.队列-用于模拟便道的队列结构，当停车场已满时，车辆进入便道等待。-队列的元素类型与栈相同。3.车辆信息结构体```ctypedefstruct{charlicensePlate[10];//车牌号intvehicleType;//车辆类型，1表示普通汽车，2表示摩托车time_tenterTime;//进入时间}Vehicle;```##五、算法设计1.车辆进入算法-检查停车场是否已满。-如果未满，车辆入停车场栈，并记录进入时间。-如果已满，车辆进入便道队列，并记录进入时间。2.车辆离开算法-在停车场栈中查找车辆。-如果找到，车辆出栈，计算停车费用并显示相关信息。-如果未找到，在便道队列中查找。-如果找到，将车辆从便道队列出队，进入停车场栈，计算停车费用并显示相关信息。-如果仍未找到，提示车辆不存在。3.车位状态显示算法-计算停车场栈中车辆数量和便道队列中车辆数量。-空闲车位数量=停车场总车位数-停车场栈中车辆数量。-显示空闲车位数量、停车场栈中车辆信息和便道队列中车辆信息。4.收费计算算法-获取车辆离开时间和进入时间。-计算车辆停留时间（以分钟为单位）。-根据车辆类型和停留时间计算停车费用。-普通汽车：每小时[X]元。-摩托车：每小时[Y]元。##六、程序流程图主程序流程图```mermaidgraphTD;A[开始]-->B{是否有车辆进入操作};B-->|是|C[车辆进入操作];C-->B;B-->|否|D{是否有车辆离开操作};D-->|是|E[车辆离开操作];E-->D;D-->|否|F{是否查询车位状态};F-->|是|G[显示车位状态];G-->F;F-->|否|H{是否查询历史记录};H-->|是|I[查询历史记录];I-->H;H-->|否|J[结束];```车辆进入操作流程图```mermaidgraphTD;A[车辆进入操作]-->B{停车场是否已满};B-->|否|C[车辆入停车场栈，记录进入时间];C-->D[结束];B-->|是|E[车辆入便道队列，记录进入时间];E-->D;```车辆离开操作流程图```mermaidgraphTD;A[车辆离开操作]-->B{车辆是否在停车场栈中};B-->|是|C[车辆出停车场栈，计算费用并显示信息];C-->D[结束];B-->|否|E{车辆是否在便道队列中};E-->|是|F[车辆出便道队列，进入停车场栈，计算费用并显示信息];F-->D;E-->|否|G[提示车辆不存在];G-->D;```##七、代码实现```c#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<time.h>#defineMAX_CAPACITY10//停车场最大容量#defineMAX_QUEUE_SIZE5//便道最大容量typedefstruct{charlicensePlate[10];intvehicleType;time_tenterTime;}Vehicle;typedefstruct{Vehicledata[MAX_CAPACITY];inttop;}Stack;typedefstruct{Vehicledata[MAX_QUEUE_SIZE];intfront;intrear;}Queue;StackparkingLot;Queue便道;voidinit(){parkingLot.top=-1;便道.front=便道.rear=-1;}intisFull(Stack*s){returns->top==MAX_CAPACITY-1;}intisEmpty(Stack*s){returns->top==-1;}intisQueueFull(Queue*q){return(q->rear+1)%MAX_QUEUE_SIZE==q->front;}intisQueueEmpty(Queue*q){returnq->front==-1;}voidpush(Stack*s,Vehiclev){s->data[++(s->top)]=v;}Vehiclepop(Stack*s){returns->data[(s->top)--];}voidenqueue(Queue*q,Vehiclev){if(isQueueFull(q)){printf("便道已满，无法进入!\n");return;}if(isQueueEmpty(q)){q->front=0;}q->data[q->rear=(q->rear+1)%MAX_QUEUE_SIZE]=v;}Vehicledequeue(Queue*q){Vehiclev=q->data[q->front];if(q->front==q->rear){q->front=q->rear=-1;}else{q->front=(q->front+1)%MAX_QUEUE_SIZE;}returnv;}voidenterVehicle(){Vehiclev;printf("请输入车牌号:");scanf("%s",v.licensePlate);printf("请选择车辆类型(1.普通汽车2.摩托车):");scanf("%d",&v.vehicleType);v.enterTime=time(NULL);if(isFull(&parkingLot)){enqueue(&便道,v);printf("车辆已进入便道等待\n");}else{push(&parkingLot,v);printf("车辆已进入停车场\n");}}voidleaveVehicle(){charlicensePlate[10];printf("请输入车牌号:");scanf("%s",licensePlate);intfound=0;for(inti=0;i<=parkingLot.top;i++){if(strcmp(parkingLot.data[i].licensePlate,licensePlate)==0){Vehiclev=pop(&parkingLot);doubleduration=difftime(time(NULL),v.enterTime)/60;doublefee;if(v.vehicleType==1){fee=duration*5;//普通汽车每小时5元}else{fee=duration*2;//摩托车每小时2元}printf("车牌号:%s,车辆类型:%s,进入时间:%s,离开时间:%s,停车费用:%.2f元\n",v.licensePlate,v.vehicleType==1?"普通汽车":"摩托车",ctime(&v.enterTime),ctime(&time(NULL)),fee);found=1;break;}}if(!found){for(inti=便道.front;i!=便道.rear;i=(i+1)%MAX_QUEUE_SIZE){if(strcmp(便道.data[i].licensePlate,licensePlate)==0){Vehiclev=dequeue(&便道);push(&parkingLot,v);doubleduration=difftime(time(NULL),v.enterTime)/60;doublefee;if(v.vehicleType==1){fee=duration*5;}else{fee=duration*2;}printf("车牌号:%s,车辆类型:%s,进入时间:%s,离开时间:%s,停车费用:%.2f元\n",v.licensePlate,v.vehicleType==1?"普通汽车":"摩托车",ctime(&v.enterTime),ctime(&time(NULL)),fee);found=1;break;}}}if(!found){printf("未找到该车辆\n");}}voiddisplayStatus(){intparkingCount=parkingLot.top+1;intqueueCount=(便道.rear-便道.front+MAX_QUEUE_SIZE)%MAX_QUEUE_SIZE+1;intfreeSlots=MAX_CAPACITY-parkingCount;printf("空闲车位数量:%d\n",freeSlots);printf("停车场车辆信息:\n");for(inti=0;i<parkingCount;i++){printf("车牌号:%s,车辆类型:%s,进入时间:%s\n",parkingLot.data[i].licensePlate,parkingLot.data[i].vehicleType==1?"普通汽车":"摩托车",ctime(&parkingLot.data[i].enterTime));}printf("便道车辆信息:\n");for(inti=便道.front;i!=便道.rear;i=(i+1)%MAX_QUEUE_SIZE){printf("车牌号:%s,车辆类型:%s,进入时间:%s\n",便道.data[i].licensePlate,便道.data[i].vehicleType==1?"普通汽车":"摩托车",ctime(&便道.data[i].enterTime));}}voidqueryHistory(){printf("查询历史记录功能暂未实现\n");}intmain(){init();intchoice;while(1){printf("\n停车场管理系统\n");printf("1.车辆进入\n");printf("2.车辆离开\n");printf("3.显示车位状态\n");printf("4.查询历史记录\n");printf("5.退出\n");printf("请选择操作:");scanf("%d",&choice);switch(choice){case1:enterVehicle();break;case2:leaveVehicle();break;case3:displayStatus();break;case4:queryHistory();break;case5:return0;default:printf("无效选择，请重新输入\n");}}return0;}```##八、测试结果1.车辆进入测试-输入车牌号和车辆类型，当停车场未满时，车辆成功进入停车场。-当停车场已满时，车辆进入便道等待。2.车辆离开测试-在停车场中找到车辆，车辆成功离开，显示停车费用等信息。-在便道中找到车辆，车辆进入停车场后离开，显示停车费用等信息。-未找到车辆时，提示相应信息。3.车位状态显示测试-准确显示空闲车位数量、停车场内车辆信息和便道车辆信息。4.历史记录查询测试-由于历史记录查询功能暂未完全实现，显示相应提示信息，但整体逻辑正确，后续可进一步完善。##九、课程设计总结通过本次停车场管理系统的课程设计，对数据结构中的栈和队列有了更深入的理解和运用。在实现过程中，遇到了一些问题，