停车场管理模拟程序

项目描述

本程序模拟一个狭长停车场的车辆进出管理，使用栈模拟停车场，队列模拟等候便道。支持车辆到达、离开和费用结算功能，严格遵循停车场让路规则和停留时间计费逻辑。

环境要求

• 操作系统：Windows10 或更高版本
• 编译器：MinGW64
• CMake：3.30.8
• Python：3.12.7
• C++标准：C++11

安装步骤

1. 安装CMake

   • 下载CMake安装包：CMake官网
   • 运行安装程序，选择“Add CMake to the system PATH for all users”选项。
   • 验证安装：在命令行中运行 cmake --version，确保输出CMake版本信息。

2. 安装MinGW64

   • 下载MinGW64安装包： MinGW官网
   • 运行安装程序，选择“Installation type: Minimal”，“Architecture: x86_64”，“Threaded: posix”，“Exception: seh”，“Build revision: latest”
   • 安装完成后，将MinGW的bin目录添加到系统环境变量中。

3. 配置Python环境

   • 下载Python安装包：Python官网

   • 运行安装程序，选择“Add Python to PATH”选项。

   • 验证安装：在命令行中运行 python --version，确保输出Python版本信息。

   • 将Python的Scripts目录添加到系统环境变量中。

   • 验证安装：在命令行中运行 python -m pip --version，确保输出pip版本信息。

   • 安装依赖包：在命令行中运行 pip install -r requirements.txt，确保安装所有依赖包。

4. 配置C++环境

   • 安装完成后，将MinGW的bin目录添加到系统环境变量中。
   • 验证安装：在命令行中运行 g++ --version，确保输出G++版本信息。

5. 编译项目

   • 运行python脚本：在命令行中运行 python build.py，确保编译成功。

6. 运行项目

   • 运行可执行文件：在命令行中运行 python main.py，确保程序正常运行。

注意

• 确保环境变量MinGW的bin目录在其他C/C++编译器(如Clang)之前, 否则可能会导致编译错误。
• 确保环境变量Python的Scripts目录在其他Python环境之前(如MinGW中的python), 否则可能会导致Python版本错误。

功能特性

• 车辆到达（A）

• 停车场未满时，车辆进入停车场栈，输出停车位置。

• 停车场已满时，车辆加入便道队列，输出便道位置。

• 车辆离开（D）

• 目标车辆后的所有车辆暂移至临时栈，待目标车辆离开后按原序恢复。

• 自动从便道队列首部取车补入停车场（如果有空位）。

• 输出停留时间及费用（费用=停留时间，单位时间费用率1）。

• 输入终止（E）

• 结束程序运行。

输入输出说明

输入格式 • 每组数据包含三个字段：(操作类型, 车牌号, 时间)

• 操作类型：A（到达）、D（离开）、E（终止）

• 车牌号：整数，唯一标识车辆

• 时间：整数，表示到达/离开的时刻

• 输入按时间升序排列，示例：

(‘A’，1，5)
(‘A’，2，10)
(‘D’，1，15)
(‘A’，3，20)
(‘E’，0，0)

输出格式 • 到达（A）

• 停车场有空位：车辆 [车牌号] 停在停车场 [位置] 号位

• 便道等候：车辆 [车牌号] 停在便道 [位置] 号位

• 离开（D）

• 车辆 [车牌号] 停留时间 [时间] 小时，费用 [费用] 元

• 非法操作（如离开不存在的车辆）：操作无效

数据结构设计

• 停车场栈（顺序存储）

• 容量固定为 n（测试案例中 n=2）

• 元素结构：{车牌号, 进入时间}

• 便道队列（链式存储）

• 无容量限制，按FIFO规则管理

• 节点结构：{车牌号, 到达时间, next指针}

• 临时栈（顺序存储）

• 用于暂存让路车辆，操作完成后按原序恢复至停车场栈

运行示例

测试数据输入

(‘A’，1，5)
(‘A’，2，10)
(‘D’，1，15)
(‘A’，3，20)
(‘A’，4，25)
(‘A’，5，30)
(‘D’，2，35)
(‘D’，4，40)
(‘E’，0，0)

预期输出

车辆 1 停在停车场 1 号位
车辆 2 停在停车场 2 号位
车辆 1 停留时间 10 小时，费用 10 元
车辆 3 停在便道 1 号位
车辆 4 停在便道 2 号位
车辆 5 停在便道 3 号位
车辆 2 停留时间 25 小时，费用 25 元
操作无效（车牌4不在停车场）
输入结束

实现细节

• 停车场栈：数组实现，索引0为栈底（最北端）。

• 便道队列：带头结点的单链表，维护队首和队尾指针。

• 临时栈：独立数组存储，确保让路车辆顺序正确恢复。