text2/vscode.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;
typedef struct
{
int OccurTime;//事件发生时刻
int NType;//事件类型，0表示到达事件，1-4表示四个窗口的离开事件
}Event, ElemType;

typedef struct LNode
{
ElemType data;
struct LNode* next;
}LNode, * LinkList;

typedef LinkList EventList;
typedef struct
{
int ArrivalTime;//到达时刻
int Duration;//办理事务所需事件
}QElemType;

typedef struct QNode
{
QElemType data;
struct QNode* next;
}QNode, * QueuePtr;

typedef struct
{
QueuePtr front;//队头指针
QueuePtr rear;//队尾指针
}LinkQueue;


EventList ev;//事件表
Event en;//事件
LinkQueue q[5];//四个客户队列
QElemType customer;//客户记录
int TotalTime, CustomerNum, CloseTime;
void Bank_Simulation(int CloseTime);//银行业务模拟，统计一天内客户在银行逗留的平均时间
int cmp(Event a, Event b);//比较事件发生先后
void OpenForDay();//银行开门
void OrderInsert(EventList L, Event en, int(*cmp)(Event a, Event b));//插入事件
void CustomerArrived();//客户进门
void CustomerDepature();//客户离开
int Minimum(LinkQueue Q[5]);//求长度最短队列
Status InitList(LinkList& L);//链表初始化
Status ListInsert_L(LinkList& L, int i, ElemType e);//在第i个位置之前插入元素e
Status ListEmpty(LinkList L);//判断链表是否为空
Status DelFirst(LinkList L, LNode*& q);//删除链表中第一个结点并以q返回
LNode* GetHead(LinkList L);//返回链表头结点
ElemType GetCurElem(LNode* p);//已知p指向线性链表中的一个结点，返回p所指结点中元素的值
void PrintEventList();//打印事件链表
Status ListTraverse(LinkList& L);//遍历链表 
Status InitQueue(LinkQueue& Q);//链队列的初始化
Status EnQueue(LinkQueue& Q, QElemType e);//入队
Status DeQueue(LinkQueue& Q, QElemType& e);//出队
int QueueLength(LinkQueue Q);//返回队列的长度
Status GetHead(LinkQueue Q, QElemType& e);//获取队头元素 注：由于参数个数不同，发生函数重载
Status QueueEmpty(LinkQueue Q);//判断队列是否为空
void PrintQueue();//打印队列
Status QueueTraverse(LinkQueue Q);//遍历队列Q 

/*
系统每次随机生成的是
1）当前顾客顾客的柜台被服务时间
2）当前顾客和下一个顾客到达的间隔时间
记住这2点就便于理解整个代码
每个顾客在银行的等待时间取决于队列里前一个节点的离开时间，而不是自己的到达时间+服务时间。*/

int main()
{
srand((unsigned)time(NULL));//设定随机数种子
printf("请输入银行的营业时间(min)：");
scanf("%d", &CloseTime);
Bank_Simulation(CloseTime);
return 0;
}
void Bank_Simulation(int CloseTime)//银行业务模拟，统计一天内客户在银行逗留的平均时间
{
OpenForDay();//开始营业
LNode* p;
while (!ListEmpty(ev))
{
DelFirst(GetHead(ev), p);
printf("********action********\n");
en = GetCurElem(p);
if (en.NType == 0)
{
CustomerArrived();
}
else
{
CustomerDepature();
}
PrintQueue();
PrintEventList();
}
printf("The Average Time is %f\n", (float)TotalTime / CustomerNum);
}
int cmp(Event a, Event b)//比较事件发生先后
{
if (a.OccurTime > b.OccurTime) return 1;
if (a.OccurTime = b.OccurTime) return 0;
if (a.OccurTime < b.OccurTime) return -1;
}

void OpenForDay()//银行开门
//初始化操作
{
TotalTime = 0;//初始化累计时间为0
CustomerNum = 0;//初始化客户数为0
InitList(ev);//初始化事件链表为空表
en.OccurTime = 0;
en.NType = 0;//设定第一个客户到达事件
OrderInsert(ev, en, cmp);
for (int i = 1; i <= 4; i++)
{
InitQueue(q[i]);//将四个银行窗口队列初始化
}
}

void OrderInsert(EventList L, Event en, int(*cmp)(Event a, Event b))//插入事件
//事件插入函数，将不同事件按发生时间递增排序
{
LNode* p = L;
int i = 1;
while (p->next && cmp(en, p->next->data) > 0)//找到事件发生时间所在事件链表中的位置
{
p = p->next;
i++;
}
ListInsert_L(ev, i, en);//插入该事件
}

void CustomerArrived()//客户进门
//处理客户到达事件，en.NType=0
{
CustomerNum++;
int durtime = rand() % 30 + 1;//客户处理事务时间
int intertime = rand() % 8;//下一个客户到达的时间间隔
int t = en.OccurTime + intertime;//下一个客户到达的时刻
if (t < CloseTime)//如果他在营业时间内进来
{
printf("一个新客户在银行营业%2dmin后进来，办理业务花费了%2dmin，下一个客户过了%2dmin后进来\n", en.OccurTime, durtime, intertime);
OrderInsert(ev, { t, 0 }, cmp);//插入客户进门事件，NType=0为到达事件
}

int i = Minimum(q);//客户找最短队开始排队
EnQueue(q[i], { en.OccurTime, durtime });
if (QueueLength(q[i]) == 1)
{
OrderInsert(ev, { en.OccurTime + durtime,i }, cmp);//队列长度为1时，设定一个离开事件
}
}


void CustomerDepature()//客户离开
{
int i = en.NType;
DeQueue(q[i], customer);//删除第i队列的排头客户
TotalTime += en.OccurTime - customer.ArrivalTime;//累计客户逗留时间
if (!QueueEmpty(q[i])) {
GetHead(q[i], customer);
OrderInsert(ev, { en.OccurTime + customer.Duration, i }, cmp);//插入事件
}
}


int Minimum(LinkQueue Q[5])//求长度最短队列
{
int minLength = QueueLength(Q[1]);
int i = 1;
for (int j = 2; j < 5; j++)
{
if (minLength > QueueLength(Q[j]))
{
minLength = QueueLength(Q[j]);
i = j;
}
}
return i;
}


Status InitList(LinkList& L)//链表初始化
{
L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
if (!L)
{
exit(OVERFLOW);
}
L->next = NULL;
return OK;
}

Status ListInsert_L(LinkList& L, int i, ElemType e)//在第i个位置之前插入元素e
{
LinkList p = L;
int j = 0;
while (p && j < i - 1)//注意是i-1,因为要找被插入元素的前一个元素
{
p = p->next;
j++;
}
if (!p || j > i - 1)
{
return ERROR;
}
LinkList s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
if (!s)
{
exit(OVERFLOW);
}
s->data = e;
s->next = p->next;
p->next = s;
return OK;
}
Status ListEmpty(LinkList L)//判断链表是否为空
//空表：头指针和头结点仍然存在，但头结点指向NULL
{
if (L->next)
{
return FALSE;
}
else
{
return TRUE;
}
}
Status DelFirst(LinkList L, LNode*& q)//删除链表中第一个结点并以q返回
{
if (!L->next)
{
return ERROR;
}
q = L->next;
L->next = q->next;
return OK;
}
LNode* GetHead(LinkList L)//返回链表头结点
{
return L;
}

ElemType GetCurElem(LNode* p)//已知p指向线性链表中的一个结点，返回p所指结点中元素的值
{
return p->data;
}

void PrintEventList()//打印事件链表 
{
printf("Current Eventlist is:\n");
ListTraverse(ev);
}
Status ListTraverse(LinkList& L) //遍历链表  
{
LNode* p = L->next;
if (!p) {
printf("List is empty.\n");
return ERROR;
}

while (p != NULL) {
printf("OccurTime:%d,Event Type:%d\n", p->data.OccurTime, p->data.NType);
p = p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}



Status InitQueue(LinkQueue& Q)//链队列的初始化
{
Q.front = Q.rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if (!Q.front)
{
exit(OVERFLOW);
}
Q.front->next = NULL;
return OK;
}
Status EnQueue(LinkQueue& Q, QElemType e)//入队
{
QNode* p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if (!p)
{
exit(OVERFLOW);
}
p->data = e;
p->next = NULL;
Q.rear->next = p;
Q.rear = p;
return OK;
}
Status DeQueue(LinkQueue& Q, QElemType& e)//出队
{
if (Q.front == Q.rear)
{
return ERROR;
}
QNode* p = Q.front->next;
e = p->data;
Q.front->next = p->next;
if (Q.rear == p)//注意这里要考虑到,当队列中最后一个元素被删后，队列尾指针也丢失了，因此需对队尾指针重新复制(指向头结点)
{
Q.rear = Q.front;
}
free(p);
return OK;
}

int QueueLength(LinkQueue Q)//返回队列的长度
{
int count = 0;
QNode* p = Q.front->next;
while (p) {
p = p->next;
count++;
}
return count;
}

Status GetHead(LinkQueue Q, QElemType& e)//获取队头元素
{
if (Q.front == Q.rear)
{  return ERROR;}
e = Q.front->next->data;
}
Status QueueEmpty(LinkQueue Q)//判断队列是否为空
{
if (Q.front == Q.rear)
{
return TRUE;
}
return FALSE;
}
void PrintQueue()//打印队列
{
//打印当前队列  
int i;
for (i = 1; i <= 4; i++) {
printf("窗口 %d 有 %d 个客户:", i, QueueLength(q[i]));
QueueTraverse(q[i]);
}
printf("\n");
}
Status QueueTraverse(LinkQueue Q)//遍历队列Q  
{
QNode* p = Q.front->next;
if (!p) {
printf("--Is empty.\n");
return ERROR;
}
while (p) {
printf("(到达时刻 %d min 办理业务需要花费 %d min) ", p->data.ArrivalTime, p->data.Duration);
p = p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}