c程序-队列实现模拟加油站 PPT课件

信软件基础实训答辩3 选题 模拟加油站的工作情况小组成员 三枚铜钱94keyboard时间 2015 5 5 通 模拟加油站的工作情况 加油站有两台油泵 每台油泵为一辆汽车加油的时间为d分钟 加油站的到车率为1辆 g分钟 模拟时间长度为time分钟 1 分析问题 2 确定框架 3 实现程序 1 分析问题 1 看是否有车来到 概率决定 2 若有车再看是否有空闲的油泵3 若有空闲油泵立即加油 否则排队等待4 若泵工作忙 未达到加油时间 则时间递减等待5 时间递减后若为0 将泵置为空闲 1 分析问题 我们要做什么 1 方案思路 模型 油泵1 油泵2 出口 出口 汽车入口 排队 第一段路 第二段路 第三段路 等待可服务 1 分析问题 日常生活中该类模型 是队列应用的典型例子 以加油站为例 假设某加油站有两台油泵 每台油泵的加油时间为d分钟 若已知该站的到车率为g分钟一辆 则该加油站的工作情况可用以下列队模型描述 定义一个循环队列 容量为MAX 足够大 不发生队列满的问题 用于组织等待加油的汽车序列 按照先到先加油的原则进行处理 整个模拟过程内的时间为time 每隔dt分钟监控一次 获取并输出实际情况 出事状态设为 队列为空 front rear MAX 每台油泵为空闲 pump 1 pump 2 0 油泵未服务过 auto 1 auto 2 1 if rear 1 MAX thenrear 1 elserear 1 time queue time queue dt 条件 s 2 m即dt g 2在模拟时间time内 每隔dt时间 监控并报告一次车排队的情况 油泵的工作状态 被服务的车 因此用一维整型数组Queue 存取车编号num的数据 量化后 数字信号 模拟信号 整个问题可分为三部分 1 汽车排队 已知一分钟来一辆车的概率为1 g 则每隔dt分钟来一辆车的概率为dt g 由于来车的问题是随机的 因此 实际处理时 每隔t分钟产生一个随机数rnd 0 1内 若它小于等于dt g 则认定有一辆车进站 应将它加入队列中 2 油泵工作状态 用pump i 表示第i i 1 2 每台油泵工作进程 用auto i 表示第i台油泵的服务对象 则当第i台油泵开始为一辆车工作时 置pump i d dt 以后每dt分钟 令pump i pump i dt 若pump i 0时 若pump i 0表示油泵i正在为auto i 加油 若pump i 0表示油泵i所余时间才能加完油 若pump i 0表示油泵i刚为auto i 加完油 若pump i 0表示油泵i已经为auto i 加完油 排队Queue rear front 尾指针将新元素插入队中 头指针将等待的元素对应服务油泵 1 2 3 4 5 6 MAX front rear 2 确定框架 第一步模拟概率 第二步模拟排队 第三步模拟加油 第四步采样报告 2 确定框架 3 实现程序 voidmain int Queue MAX front rear aut 2 FP 2 num 定义队列相关变量及2个加油泵数组及编号doubleTime dt t g d rnd r 1 0 s 模拟情况所用相关数据MAX 10 循环队列空间容量Queue malloc MAX sizeof int 分配循环队列顺序存储空间rear front MAX 初始化循环队列aut 0 aut 1 1 设置两台油泵还没有服务过FP 0 FP 1 0 设置两台油泵为空闲状态 注释 油泵FuelPump FP汽车auto aut 当aut i 1时 表示油泵i从未工作过 当aut i 0时 若FP i 0表示油泵i正在为aut i 加油 FP i 的值为到加完油还剩的时间 FP i 0为油泵可服务若FP i 0表示油泵i刚为aut i 加完油 若FP i 0表示油泵i已经为aut i 加完油 输入操作显示 printf 请输入到车率中g 分钟 scanf lf 这里时间用到的都是double型 提高模拟的准确度 num 0 t 0 srand unsigned time NULL while t Time 在模拟时间未结束 随机数0 1之间产生 rnd rand double RAND MAX 1 32767 范围不会超过 32768 32767 rnd rand 32767 00 simu aut Queue MAX 释放循环队列空间 模块函数 模拟汽车排队函数模拟加油泵1工作函数模拟加油泵2工作函数 模拟汽车排队 simu aut Queue MAX rear num dt g rnd intQueue MAX rear num 指针指向num front rear所占内存地址doubledt g rnd if rnd dt g 满足概率则给车编号加入循环队列 num 1 rear 1 if rear MAX 1 rear 1 如果rear从1达到max后再前进一个位置就自动到1 Queue rear 1 num 循环队列解决假溢出 从队列开始位置入队一个编号 用到了参数 概率rnd 采样时间dt到车率g确定概率范围 循环队列Queue尾指针rear将新元素插入队中容量MAX给车编号num 编号入队后一次判断油泵是否可以服务 判断队列中是否有车 有车就将排在队首的元素给空闲的泵服务 判断查询一次都要在时间上减去dt 以FP i 的大小可以参照还有多长时间可以加完油 模拟油泵i工作 simu pump Queue MAX front rear dt d FP aut i intQueue MAX rear front FP aut i doubledt d if FP i 1 0 加油泵可以服务 没车来或刚好有车来 if front rear rear 1和队空判断 FP i 1 0 没有车即空闲状态 else front front 1 if front MAX 1 front 1 解决假溢出aut i 1 Queue front 1 第i辆车被服务FP i 1 d dt elseFP i 1 FP i 1 dt 每隔dt时间报告一次经过前两个函数运行后 可以得到插入队列的编号 即排队的车数 被服务的车的编号加油泵1 2的工作状态front比rear小说明rear插入的多front服务的少从front开始遍历到rear找到正在排队的编号 模拟结果的输出 print out Queue MAX front rear FP aut intQueue MAX rear front FP aut intk k front while k rear 两台都在忙且rear插入的比服务front的多 k k 1 if k MAX 1 k 1 printf Queue d d n k Queue k 1 printf FP 1 d aut 1 d n FP 0 a