#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include #include #include #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  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; } # 参考文献 [1] 严蔚敏, 吴伟民. 数据结构（C语言版）. 北京: 清华大学出版社, 2007. [2] 作者：回到唐朝当少爷 https://www.bilibili.com/read/cv15955830 出处：bilibili