北京工业大学 数据结构课设_理发馆 报告

1、理发馆学 号_110703xx_ 姓 名_xxx_指导教师_xx_2013年10月目录1 需求分析 31.1 程序功能介绍 31.2 程序数据要求 3 1.3 开发与运行环境需求 41.4 用户界面设计 52 数据结构设计 72.1 主要数据结构 72.2 程序整体结构 112.3 模块功能描述 113 详细设计 124 测试 224.1 正确运行示例 224.2 错误运行示例 245 总结提高 251需求分析1.1程序功能介绍本程序模拟理发馆一天的经营状况，理发馆的环境如下：1理发馆有N把理发椅，可同时为N位顾客进行理发(2<N<9)；2理发师按技术水平分为三个等级（一级最高，三

2、级最低），对应不同的服务收费。理发馆一天的工作过程如下：1顾客进门时，需要选择某级别的理发师，只要该级别的理发师有空椅，则可立即坐下理发，否则需排队等候；2一旦该级别的理发师有顾客理发完离去，排在该位理发师队列队头的顾客便可以开始理发。理发馆老板统计每天不同级别理发师的营业时间、创收和每天理发馆总创收，并写入文本文件中，可作为理发师工资与奖金的发放依据。1.2程序数据要求1.2.1输入数据（由文本文件输入）：7 ：3061 12 13 24 35 26 30.6数据说明：第一行的09：30表示理发馆将于九点半开门；第二行的6表示理发馆有6张理发椅(此处可输入39的任意值)；随后的N行：表示第i

3、张椅子的理发师的级别（如：第1张理发椅是1级理发师，第2张理发椅是1级理发师）。最后一行的0.6代表折扣（可选）1.2.2随机数据需求：每个顾客进门时将负责生成三个随机数：1）理发时间durtime：进门顾客理发所需服务时间；2）间隔时间intertime：该顾客与下一位顾客到达的时间间隔；3）服务选项select：该顾客选择理发师的级别。由随机数函数产生。1.2.3输出数据（输出到文本文件中）： 本日账目清单 =按理发师=理发师编号： 1 级别： 1 工作时长： 17 本日盈收： 17理发师编号： 2 级别： 1 工作时长： 29 本日盈收： 29理发师编号： 3 级别： 2 工作时长： 2

4、8 本日盈收： 14理发师编号： 4 级别： 3 工作时长： 73 本日盈收： 23理发师编号： 5 级别： 2 工作时长： 24 本日盈收： 12理发师编号： 6 级别： 3 工作时长： 27 本日盈收： 9理发师编号： 7 级别： 3 工作时长： 20 本日盈收： 6理发师编号： 8 级别： 1 工作时长： 30 本日盈收： 30=按级别=1级别理发师总工时： 76 总收入： 762级别理发师总工时： 52 总收入： 263级别理发师总工时： 120 总收入： 38=总汇=本日总创收： 1401.3开发与运行环境需求1.3.1开发环境： Visual studio 20101.3.2运行环

5、境： Win xp/Win 7/Win 81.4用户界面设计1.4.1初始化界面（例：6个队列）8队列界面1.4.2顾客到达、理发及等待界面1.4.3顾客离开界面1.4.4 DOS/GUI同步演示程序过程1.4.5折扣选择界面2数据结构设计2.1 主要数据结构 2.1.1事件类（Event）/事件类：包含事件发生时间，事件类型，和下一个事件（指针）三个数据成员class Event public: int occurtime; int event_type; Event* next_event; Event() Event(int occurtime, int event_type): occ

6、urtime(occurtime), event_type(event_type), next_event(NULL) Event() ;2.1.2事件表（EventList）/事件表类:数据成员 ：头指针，两个用于插入删除事件结点的指针，和事件表长度class EventList public: Event *head, *ptr_before, *ptr_after; int length; /事件表长度 EventList() head = new Event(-1, -1); length=1; EventList() void OrderIn(Event* new_in); int

7、ListEmpty(); int Cmp(Event* new_in, Event* t1) ;2.1.3顾客类（Customer）class Customer public: int durtime; int select; Customer* next; Customer(): select(-1) Customer(int durtime, int select): durtime(durtime), select(select), next(NULL) Customer() ;2.1.4顾客队列类（CustomerQueue）class CustomerQueue public: Cu

8、stomer *front, *rear; int select; int length; int worktime; int money; CustomerQueue(): front(NULL), rear(NULL), select(-1), length(0), money(0), worktime(0) CustomerQueue() void EnQueue(Customer* add); void DelQueue();2.1.5随机函数类（Random）：class Random public: int durtime; int intertime; int select; R

9、andom() srand(int)time(NULL); Random() int Durtime(); int Intertime(); int Select();2.1.6文件操作类（FileOperation）：class FileOperation public: int input_time2;/接收输入时间 小时、分钟 char maohao;/接收中间的冒号 int number11;/用于接收理发师编号信息 int chairs;/理发师人数 float discount;/折扣（可选） char zhekou; FileOperation(): discount(1.0)

10、FileOperation() void FileInput(ifstream &from_file, int &opentime, CustomerQueue cq, int &closetime); void FileOutput(ofstream &to_file, CustomerQueue cq, int& total_money);2.1.7绘图类（barbergraph）：class barbergraph public: IMAGE background_img;/顾客去背景图片 IMAGE baber_desk;/理发师桌子背景 IMA

11、GE my_clock;/时钟背景 IMAGE door;/门 char now_time10;/时钟信息存储 char barber_info20;/理发师信息 char graphic_symbol15;/图例信息 Customer* p;/获取当前动作顾客 int chairs;/获取理发师人数 barbergraph() /读取背景图片集 loadimage(&background_img, _T("背景1.jpg"); loadimage(&baber_desk, _T("六张桌子.jpg"); loadimage(&m

12、y_clock, _T("时钟.jpg"); loadimage(&door, _T("门.jpg"); void set_chairs (int chairs);/初始化理发师人数 void CommonGraph(CustomerQueue cq, int opentime);/通用绘图界面 void BarberGraph(CustomerQueue cq,int opentime);/无事件状态界面 void ArriveBarberGraph(CustomerQueue cq, int arrival, int nowtime);/顾客

13、到来界面 void DepartBarberGraph(CustomerQueue cq, int departure, int nowtime);/顾客离开界面 barbergraph() ;2.1.8理发馆类（Barbershop）：class BarberShop public: EventList ev;/事件表 CustomerQueue cq11;/六个顾客队列110可选 int opentime;/开门时间 Event* cur_event;/当前事件 Event* new_event;/初始事件 Customer* new_customer;/新顾客 指针 int closet

14、ime;/TODO：目前为调试数据（22:00理想，未实现） int total_money;/理发馆一天总收入 int chairs;/接收理发师人数 BarberShop(): cur_event(NULL), new_customer(NULL), total_money(0) void OpenForDay(barbergraph &bg, int chairs);/开门初始化函数 int Minimum(int select);/求同级别最短队列函数 void CustomerArrived(Random &ran, barbergraph &bg);/顾客到

15、来 void CustomerDeparture(barbergraph &bg);/顾客离开 void BarberSimulation(Random &ran, barbergraph &bg, int chairs);/事件驱动模型 BarberShop() ;2.2 程序整体结构main2.2.1函数调用图：FileoutputFileinputBarberSimulationListEmptyCustomerDepartureCustomerArrivedOpenForDayDelQueueEnQueueOrderInBarberGraphMinimumDep

16、artBarberGraphArriveBarberGraph2.3 模块功能描述2.3.1 Event：作为EventList的结点元素，数据：事件类型、事件发生的时间2.3.2 EventList：事件表，为有序表。数据：头指针，时间表长度length；操作：插入、删除Event2.3.3 Customer：保存顾客信息。数据：durtime，select2.3.4 CustomerQueue：保存顾客队列信息以及理发师信息。数据：select，length，worktime，money，头尾指针；操作：入队，出队；2.3.5 Random：生成要求中的三个随机数。2.3.6 FileOp

17、eration:从文件读入数据，向文件输出数据。2.3.7 BarberGraph：绘制图形界面，包括初始化界面、顾客到来、顾客离开界面。2.3.8 barbershop：处理顾客到来，顾客离开，含事件驱动主程序。3详细设计3.1.1 eventlist.cpp#include "eventlist.h"void EventList:OrderIn(Event* new_in)/插入事件表 if (1 = length) /如果长度为一，直接插入 head->next_event = new_in; length+; return; else /如果长度不为一，用两指

18、针一前一后进行插入操作 ptr_before = head->next_event; ptr_after = head; while (ptr_before != NULL) if (-1 = Cmp(new_in,ptr_before) /如果插入事件在前 new_in->next_event = ptr_before; ptr_after->next_event = new_in; length+; return; /如果在此结点之后，后移一位继续比较 ptr_after = ptr_before; ptr_before = ptr_before->next_eve

19、nt; ptr_after->next_event = new_in;/如果在最后，直接插到表尾 length+; int EventList:ListEmpty() if (length > 1) return 0; else return 1;3.1.2 customerqueue.cpp#include "customerqueue.h"void CustomerQueue:EnQueue(Customer* add) if (NULL = rear) /如果队伍没人，直接入队 front = rear = add; else rear->next

20、= add; rear = rear->next; length+;void CustomerQueue:DelQueue() if (0 != length) Customer* p = front; front = front->next; if (rear = p) rear = NULL; delete p;/释放队头结点空间 length-; 3.1.3 random.cpp#include "random.h"int Random:Durtime() return rand()%21+10;/随机一个1030的数（持续时间）int Random:In

21、tertime() return rand()%6;/随机一个0到5的数（间隔时间）int Random:Select() return rand()%3+1;/随机一个13的数（级别）3.1.4 fileoperation.cpp#include "fileoperation.h"using namespace std;void FileOperation:FileInput(ifstream &from_file, int &opentime, CustomerQueue cq, int &closetime) from_file>>

22、input_time0>>maohao>>input_time1;/接收开门时间 opentime = 60*input_time0+input_time1;/将时间转化为int from_file>>chairs;/接收理发师人数 if (chairs>8|chairs<3) cout<<"input error, the number of chairs should between 3 and 8!"<<endl; _getch(); exit(0); for (int i = 1; i <

23、 chairs+1; i+) /初始化理发师信息 from_file>>numberi; from_file>>cqi.select; from_file>>input_time0>>maohao>>input_time1;/接收关门时间 closetime = 60*input_time0+input_time1;/关门时间转化 cout<<"提供折扣？ y/n"<<endl; cin>>zhekou; if ('y' = zhekou) from_file&g

24、t;>discount; cout<<"本日折扣为 "<<discount <<" !"<<endl; else cout<<"本店今日不打折！"<<endl; from_file.close();/关闭读文件void FileOperation:FileOutput(ofstream &to_file, CustomerQueue cq, int& total_money) int class_money4 = 0;/按理发师级别统计当天收

25、入 int class_worktime4 = 0;/按理发师级别统计当天工时 to_file<<" 本日账目清单 "<<endl<<endl; to_file<<"=按理发师="<<endl<<endl; for (int i = 1; i < chairs+1; i+) to_file<<"理发师编号： "<<i<<" 级别： "<<cqi.select<<" 工作

26、时长： "<<cqi.worktime<<" 本日盈收： "<<cqi.money<<endl; to_file<<"=按级别="<<endl<<endl; for (int i = 1; i < chairs+1; i+) /按级别统计理发师工资和工时 if (1 = cqi.select) class_money1 += cqi.money; class_worktime1 += cqi.worktime; if (2 = cqi.select) cl

27、ass_money2 += cqi.money; class_worktime2 += cqi.worktime; if (3 = cqi.select) class_money3 += cqi.money; class_worktime3 += cqi.worktime; for (int i = 1; i < 4; i+) /按级别将理发师的工资和工时、总创收输出到文件中 to_file<<i<<"级别理发师总工时： "<<class_worktimei<<" 总收入： "<<clas

28、s_moneyi<<endl; to_file<<"=总汇="<<endl<<endl; to_file<<"本日总创收： "<<total_money; to_file.close();/关闭写文件3.1.5 barbergraph.cpp#include "barbergraph.h"void barbergraph:set_chairs (int chairs) this->chairs = chairs;/通用绘图函数，负责绘制图例，时钟，理发师信息

29、（不包括队列），主要用于刷新界面void barbergraph:CommonGraph(CustomerQueue cq, int opentime) /此处的opentime为nowtime BeginBatchDraw();/开始批量绘图，避免闪烁 putimage(0, 0, &my_clock);/将图片集分别插到对应区域 putimage(120, 100, &background_img); putimage(120, 0, &baber_desk); putimage(0, 470, &door); rectangle(0, 0, 120, 65

30、0);/左侧框 /输出时钟信息 if (opentime-420)%60 < 10) /如果分钟小于10，在显示前面加0 sprintf_s(now_time, "%d:0%d", 7+(opentime-420)/60, (opentime-420)%60); else sprintf_s(now_time, "%d:%d", 7+(opentime-420)/60, (opentime-420)%60); setfont(50, 0, "黑体");/设置时钟字体 setcolor(RED);/时钟字体颜色 outtextxy

31、(10, 20, now_time); setfont(15, 0, "黑体");/恢复初始字体 setcolor(WHITE);/恢复初始字体颜色 /输出图例信息 for (int i = 0; i < 5; i+) if (0 = i) sprintf_s(graphic_symbol, " 图例："); if (1 = i) sprintf_s(graphic_symbol, "顾客到达"); rectangle(20, 170+i*70, 90, 190+i*70); setfillstyle(BLUE,SOLID_FI

32、LL); floodfill(55, 175+i*70, WHITE); if (2 = i) sprintf_s(graphic_symbol, "顾客等待"); rectangle(20, 170+i*70, 90, 190+i*70); setfillstyle(RED,SOLID_FILL); floodfill(55, 175+i*70, WHITE); if (3 = i) sprintf_s(graphic_symbol, "顾客离开"); rectangle(20, 170+i*70, 90, 190+i*70); setfillstyl

33、e(GREEN,SOLID_FILL); floodfill(55, 175+i*70, WHITE); if (4 = i) sprintf_s(graphic_symbol, "顾客理发中"); rectangle(20, 170+i*70, 90, 190+i*70); setfillstyle(YELLOW,SOLID_FILL); floodfill(55, 175+i*70, WHITE); outtextxy(20, 150+i*70,graphic_symbol); /绘制理发师信息 for (int i = 0; i < chairs; i+) re

34、ctangle(120+i*150, 0, 120+(i+1)*150, 100); for (int i = 1; i < chairs+1; i+) sprintf_s(barber_info, "编号%d 级别：%d", i, cqi.select); outtextxy(155+150*(i-1), 40, barber_info); /静态绘图函数，用于初始化界面和顾客离开后暂停画面void barbergraph:BarberGraph(CustomerQueue cq,int opentime) CommonGraph(cq, opentime); fo

35、r (int i = 1; i < chairs+1; i+) p = cqi.front; int j = 0; while (p != NULL) circle(195+150*(i-1), 230+50*j+, 20); if (1= j) setfillstyle(YELLOW,SOLID_FILL);/设置填充模式： 黄色，固实填充 floodfill(195+150*(i-1), 230+50*(j-1), WHITE);/坐标所在的封闭区域为填充对象，最后一个参数为边框颜色 else setfillstyle(RED,SOLID_FILL);/设置填充模式： 红色，固实填充

36、 floodfill(195+150*(i-1), 230+50*(j-1), WHITE);/坐标所在的封闭区域为填充对象，最后一个参数为边框颜色 p = p->next; EndBatchDraw();/结束批量绘图 _getch(); /cleardevice();/以当前背景色清屏（黑色）/绘制顾客到来瞬间界面void barbergraph:ArriveBarberGraph(CustomerQueue cq, int arrival, int nowtime) CommonGraph(cq, nowtime); for (int i = 1; i < chairs+1;

37、 i+) p = cqi.front; int j = 0; while (p != NULL) circle(195+150*(i-1), 230+50*j+, 20); if (1= j) setfillstyle(YELLOW,SOLID_FILL);/设置填充模式： 黄色，固实填充 floodfill(195+150*(i-1), 230+50*(j-1), WHITE);/坐标所在的封闭区域为填充对象，最后一个参数为边框颜色 if (i = arrival && p->next = NULL) setfillstyle(BLUE,SOLID_FILL);/设置填

38、充模式： 蓝色，固实填充 floodfill(195+150*(i-1), 230+50*(j-1), WHITE);/坐标所在的封闭区域为填充对象，最后一个参数为边框颜色 else if (j > 1) setfillstyle(RED,SOLID_FILL);/设置填充模式： 红色，固实填充 floodfill(195+150*(i-1), 230+50*(j-1), WHITE);/坐标所在的封闭区域为填充对象，最后一个参数为边框颜色 p = p->next; EndBatchDraw(); _getch(); /cleardevice();/以当前背景色清屏（黑色）/绘制顾

39、客离开瞬间界面void barbergraph:DepartBarberGraph(CustomerQueue cq, int departure, int nowtime) CommonGraph(cq, nowtime); for (int i = 1; i < chairs+1; i+) /队列动态变换部分 p = cqi.front; int j = 0; while (p != NULL) circle(195+150*(i-1), 230+50*j+, 20); if (1= j) setfillstyle(YELLOW,SOLID_FILL);/设置填充模式： 黄色，固实填

40、充 floodfill(195+150*(i-1), 230+50*(j-1), WHITE);/坐标所在的封闭区域为填充对象，最后一个参数为边框颜色 if (i = departure && p = cqi.front) setfillstyle(GREEN,SOLID_FILL); floodfill(195+150*(i-1), 230+50*(j-1), WHITE); else if (j > 1) setfillstyle(RED,SOLID_FILL);/设置填充模式： 红色，固实填充 floodfill(195+150*(i-1), 230+50*(j-1

41、), WHITE);/坐标所在的封闭区域为填充对象，最后一个参数为边框颜色 p = p->next; EndBatchDraw(); _getch(); /cleardevice();/以当前背景色清屏（黑色）3.1.6 barbershop.cpp#include "barbershop.h"using namespace std;void BarberShop:OpenForDay(barbergraph &bg, int chairs) this->chairs = chairs;/从输入函数中得到理发师人数 bg.set_chairs(chair

42、s);/将理发师人数传到绘图对象中 initgraph(1024+(chairs-6)*150, 650, 1);/初始化界面大小（根据理发师人数来初始化大小） setbkmode(TRANSPARENT);/设置文字或图片输出背景为透明 setfont(15, 0, "黑体");/初始化字体 setcolor(WHITE);/初始化字体颜色 bg.BarberGraph(cq, opentime);/初始化界面信息 Event* new_event = new Event(opentime, 0);/创建第一个事件 ev.OrderIn(new_event);/插入事件表

43、/OpenForDayint BarberShop:Minimum(int select) int min_cq = 1000;/最短队列初始值 int min_length = 1000;/假定初始最短长度为无穷 for (int i = 1; i <= chairs; i+) /寻找符合select的最短队列 if (cqi.select = select && cqi.length < min_length) min_length = cqi.length; min_cq = i; return min_cq;/返回最短队列号void BarberShop:C

44、ustomerArrived(Random &ran, barbergraph &bg, float discount) /处理客户到达事件 int select = ran.Select();/随机生成本顾客的理发师级别选择 int durtime = ran.Durtime();/随机生成本顾客的理发时长 int intertime = ran.Intertime();/随机生成下一个顾客的到来时间间隔 int money = durtime/select*discount;/本顾客的消费额（收费公式） int min_cq; /记录最短队列信息 new_customer

45、= new Customer(durtime, select);/生成本顾客实体 total_money += money;/计入总收入 min_cq = Minimum(select);/求最短队列 cout<<"min_cq:"<<min_cq<<" " cout<<"selece:"<<select<<" "<<"durtime:"<<durtime<<" "&l

46、t;<"intertime:"<<intertime<<" " cout<<"("<<7+(cur_event->occurtime-420)/60<<":" <<(cur_event->occurtime-420)%60<<","<<cur_event->event_type<<")"<<endl;/时间转换公式 cqmin_cq.

47、money += money; /计入min_cq队列理发师总收入 cqmin_cq.worktime += durtime;/计入min_cq队列理发师工作时间 cqmin_cq.EnQueue(new_customer);/入队 bg.ArriveBarberGraph(cq, min_cq, cur_event->occurtime);/在图形界面上显示到来顾客 int t = cur_event->occurtime + intertime;/下一顾客的到来时间 if (t < closetime) /下一顾客到来未关门 new_event = new Event(t

48、, 0); ev.OrderIn(new_event);/生成下一顾客到达事件插入事件表 if (1 = cqmin_cq.length) /如果新来的顾客在队头 new_event = new Event(cur_event->occurtime+durtime, min_cq); ev.OrderIn(new_event);/生成本顾客的离开事件插入事件表 /CustomerArrived/客户离开事件void BarberShop:CustomerDeparture(barbergraph &bg) /注意：队列中超过两个人时下个人的离开事件从前一个人离开时开始计时。 in

49、t i = cur_event->event_type; /记录要删除的队列编号 cout<<"dep_cq:"<<i<<" " cout<<"("<<7+(cur_event->occurtime-420)/60<<":" <<(cur_event->occurtime-420)%60<<","<<cur_event->event_type<<&quo

50、t;)"<<endl; bg.DepartBarberGraph(cq, i, cur_event->occurtime);/将离开的顾客用图形表示出来 cqi.DelQueue(); /删除第i队的排头客户 bg.BarberGraph(cq, cur_event->occurtime);/绘制顾客离开后的画面 if (0 != cqi.length) /设定第i队列的队头离开事件插入事件表 new_event = new Event(cur_event->occurtime + cqi.front->durtime, i); ev.OrderIn(new_event); /CustomerDeparturevoid BarberShop:BarberSimulation(Random &ran, barbergraph &bg, int chairs, float discount) OpenForDay(bg, chairs);/开门初始化 while (!ev.ListEmpty() /事件驱动主体，只要事件表不为空则一直执行第一个事件 cur_event = ev.head->next_event;/获取当前事件(表中第二个结点) if (0 = cur_event->ev