实验四队列综合应用实验报告

队列综合操作（机场起降模拟程序）实验报告一、实验内容和目的1.队列的基本概念和基本操作：队列的入队操作，队列的出队操作，判断队列是否为空队列，队列的初始化操作2.链表的基本概念和基本操作：链表的初始化，链表的定位操作，链表的插入，删除操作。二、实验原理1.队列是只允许在表的一端进行插入（队尾），而在另一端（队头）进行删除操作的线性表。队列的修改是按照先进先出的原则进行的。2.模拟程序采用两个队列结构，分别表示机场的进场队列（包括正在降落的飞机和等待降落的飞机）和出场队列（包括正在起飞的飞机和等待起飞的飞机），另外，还采用了两个链表分别储存已经降落但尚未到达离场时间的飞机（即空闲状态的飞机）以及尚未到达降落时间的飞机。3.模拟程序中，飞机的数据包括航班名，飞机状态，飞机在该状态下持续的时间（用于判断飞机的起飞和降落等过程的完成情况），飞机降落的时间和日期。另外，程序中使用了全局变量记录模拟程序中的时间，并且模拟程序时间的起始值记录在数据文件中。三、程序流程图3.1程序整体流程图3.2程序主逻辑函数（控制飞机走向的函数）四、实验结果4.1程序第一次运行（或者存放飞机信息的数据文件不存在时，询问如何产生飞机信息）4.2选择手动输入飞机数据（除了输入飞机信息以外，还需要输入模拟程序的起始时间）4.3选择随机生成数据4.4模拟程序开始界面从左到右，分别是进场队列，机场的机库以及出场队列。航班名前面方括号中的为飞机的状态。进场队列中的“等待”表示飞机正处于申请立场的状态，出场队列中的“等待”表示飞机正处于申请离场的状态。4.5使用pinfo参数启动程序，重新输入飞机数据（旧的数据文件会被覆盖）4.6使用apinfo参数启动程序，重新生成飞机数据（旧的数据文件被覆盖）4.7模拟程序结束，输出提示信息五、操作说明1.在第一次启动程序或者程序找不到飞机数据文件时，程序会进入到编辑飞机信息的界面。（图4.1）。然后选择由程序随机产生数据或者手动输入数据。在输入数据过程中，除了飞机信息以外，还需要输入一些额外的信息。例如，模拟程序的起始时间，飞机的数量。2.程序顺利把飞机数据从数据文件读入内存以后，程序会自动进入模拟的过程。如果数据文件是由程序自动生成的，并不能保证生成的每台飞机的降落时间是均匀分布的，有可能会出现在相当长的一段时间都没有飞机信息的出现。3.当模拟结束时，并不会立即输出模拟结束的提示信息，在此过程中，跑道状态处会提示模拟程序已经结束。模拟程序结束的10秒才输出模拟程序结束的信息。六、附录：代码#includestdio.h#includestdlib.h#includestring.h#includewindows.h#includetime.h#defineTRUE1#defineFALSE0#defineROAD_STATUS_IDLE0//表明跑道正处于空闲状态#defineROAD_STATUS_UP1//表明跑道上正有飞机在起飞#defineROAD_STATUS_DOWN2//表明跑道上正有飞机在降落#definePLANE_STATUS_IDLE0//飞机正处于空闲状态#definePLANE_STATUS_TAKE_OFF1//表示飞机称出于起飞状态#definePLANE_STATUS_LANDING2//表示飞机正处于降落状态#definePLANE_STATUS_WAIT_FOR_IN3//表示飞机正处于申请进场状态#definePLANE_STATUS_WAIT_FOR_OUT4//表示飞机正处于申请离场状态#defineQUEUE_OK1//表示队列操作成功#defineQUEUE_MALLOC_FAIL-1//表示进行队列操作时分配空间发生错误#defineQUEUE_EMPTY-2//表示对空队进行操作（插入除外）的错误信息#defineQUEUE_TRAVERSE_FAIL-3//表示遍历过程中由遍历函数引起的函数终止#defineQUEUE_INDEX_OUT_OF_RANGE-4//表示进行队列操作的索引超出有效范围#defineQUEUE_NULL_POINTER-5//表示使用空指针接收内容的错误#defineLIST_OK0//表示链表操作成功#defineLIST_MALLOC_FAIL-1//表示链表操作时分配空间发生错误#defineLIST_EMPTY_LIST-2//表示对空链表进行操作（插入除外）的错误信息#defineLIST_INDEX_OUT_OF_RANGE-3//表示指定的删除和插入位置无效#defineLIST_TRAVERSE_FAIL-4//表示遍历过程中由遍历函数引起的函数终止#defineFILE_OK0//表示进行文件操作成功#defineFILE_OPEN_FAIL-1//表示打开文件时发生错误#defineFILE_NOT_ACCEPT-2//表示信息文件为无效信息文件#defineFILE_EMPTY_FILE-3//表示尝试从没有数据的文件中读取数据#defineFILE_TYPE_INPUT1//表示数据文件是用户手动输入的#defineFILE_TYPE_RANDOM2//表示数据文件是由程序随机生成的#defineTIME_STOP30//表示飞机在机库中停留的最短时间#defineTIME_UP20//表示起飞时间为20分钟#defineTIME_DOWN20//表示降落时间为20分钟/*-----------结构体声明部分----------------*///储存每台飞机信息的结构体structPlane{charname[31];//航班名intstatus;//飞机状态inttime;//飞机状态持续的时间intland_time;//表示飞机降落的时间intland_year;//表示飞机降落的年份intland_month;//表示飞机降落的月份intland_day;//表示飞机降落的天};//链队结构体structLinkQueue{structQueueNode*front;//链队的队头structQueueNode*rear;//链队的队尾intcount;//链队中结点的数量};//表示队列中每个元素的节点structQueueNode{structQueueNode*next;//指向链队的下一个结点structPlanedata;//储存飞机信息};//链表结点，用于储存在机场中停留的飞机信息structLinkListNode{structPlanedata;//储存飞机信息structLinkListNode*next;//指向链表的下一个结点};//链式线性表结构structLinkList{structLinkListNode*head;//链表头intcount;//链表中结点的数量};//该结构体表示机场structAirport{structLinkQueue*in;//表示等待降落的飞机队列structLinkQueue*out;//表示等待升空的飞机队列structLinkList*garage;//表示已经在机场降落的飞机};//文件头结构，储存模拟程序的起始时间和飞机数量等信息//文件头标记用于判断文件是否为有效文件structFile_Header{chartag[4];//文件头标记intfileType;//表示数据文件的产生方式intcount;//飞机数量inttime_startup;//程序起始时间inttime_year;//模拟程序起始年份inttime_month;//模拟程序起始月份inttime_day;//模拟程序起始天};typedefstructPlanePlane;typedefstructLinkQueueQueue;typedefstructQueueNodeQNode;typedefstructLinkListNodeLNode;typedefstructLinkListList;typedefstructFile_HeaderFHeader;typedefstructAirportAirport;/*-----------全局变量声明------------------*/intRoadStatus;//用于区分跑道目前的状态int*t,*m,*d,*y;//计算时间的变量intisFinish;//标记变量，用于记录文件中是否所有的航班都已经模拟完毕intisInUpdate;//用于绘图的辅助变量intisOutUpdate;//用于绘图的辅助变量intisGarageUpdate;//用于绘图的辅助变量intiTime;//用于记录时间，控制界面的绘制intiFileType;//表示读入文件的产生类型List*L;//储存尚未到达进场时间的飞机信息Airport*A;//表示机场的结构体变量/*-----------函数声明部分------------------*///1.队列操作函数的声明//队列的初始化操作intQueue_Init(Queue*Q);//判断队列是否为空队列intQueue_IsEmpty(Queue*Q);//获取队列的长度intQueue_Length(Queue*Q);//把一台飞机信息添加到队尾intQueue_Insert(Queue*Q,PlaneP);//获取队头元素信息，使用P接收队头元素信息intQueue_GetHead(Queue*Q,Plane*P);//删除队头元素，并用指针P接收队头元素信息intQueue_Delete(Queue*Q,Plane*P);//队列的遍历intQueue_Traverse(Queue*Q,int(*fun)(Plane*P));//获取队列中特定位置的飞机信息Plane*Queue_GetInfoPtrByIndex(Queue*Q,intindex);//获取队列中从队头到队尾第一台正在降落的飞机信息Plane*Queue_GetDowningPlane(Queue*Q);//获取队列中从队头到队尾第一台正在起飞的飞机信息Plane*Queue_GetUpingPlane(Queue*Q);//2.单链表操作函数的声明//链表的初始化intList_Init(List*L);//判断链表是否为空链表intList_IsEmpty(List*L);//把飞机信息添加到链表的末尾intList_Append(List*L,PlaneP);//向链表的特定位置添加飞机信息intList_Insert(List*L,PlaneP,intindex);//删除链表特定位置的结点信息intList_Delete(List*L,intindex,Plane*P);//遍历单链表函数intList_Traverse(List*L,int(*fun)(Plane*P));//获得链表特定位置的飞机信息LNode*List_GetInfoByIndex(List*L,intindex);//3.绘图函数//改变光标位置intdraw_Locate(intx,inty);//在窗口的指定位置输出文字intdraw_printf(intx,inty,char*s);//输出提示信息voiddraw_Info();//绘制窗口框架（函数在程序只执行一次）voiddraw_Framework();//输出进场队列voiddraw_printInList();//输出出场队列voiddraw_printOutList();//输出机库信息voiddraw_printGarageList();//模拟程序运行完毕以后输出相应提示信息函数voiddraw_FinishInfo();//主绘图循环voiddrawLoop();//4.文件操作函数//从键盘接收飞机信息，并且保存到文件之中intFile_savePlaneInfo();//从文件读取航班信息in