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# 3. 系统实现
该程序使用C++语言主要用到了STL中的queue队列和cmath库中的exp()函数等。
开发工具是CodeBlocks和VS Code。
该程序使用C++语言主要用到了STL中的queue队列和cmath库中的exp()函数等。开发工具是CodeBlocks和VS Code。
项目的文件结构如下:
main.cpp主程序文件包含程序的主函数和主要逻辑。
Random.h和Random.cpp随机数生成的类包含生成随机数和泊松分布的函数。
@ -189,7 +188,7 @@
在程序中定义了两个queue对象一个用于存储准备降落的飞机另一个则用于存储准备起飞的飞机。每个队列中存储结构体类型的plane对象表示每个飞机的编号和进入队列的时间。
在模拟过程中程序使用队列的push()函数将新到达的飞机加入队列中使用队列的pop()函数处理已经降落或起飞的飞机。程序还使用队列的empty()函数和front()函数来检查队列是否为空,并获取队列中的第一个元素。
可以配合程序代码加以说明。如:
如:
```cpp
struct plane{
@ -204,26 +203,29 @@ struct plane{
4.支持入队和出队操作:队列支持入队和出队操作,可以用于实现一些类似于任务派发、消息队列等功能。
## 3.2 核心算法的实现
该程序主要使用了两个算法来实现飞机的降落和起飞。
其中,降落的算法如下:
每个单位时间内,生成随机数决定当前有多少架飞机要降落,加入到降落队列中。
如果降落队列不为空,则处理降落队列中的第一架飞机。
如果起飞队列也不为空,则等待处理完降落队列中的飞机后,再处理起飞队列中的飞机。
记录每个飞机在队列中等待的时间,累加到总等待时间中。
起飞的算法类似于降落的算法,只是要进行一些修改。具体实现如下:
每个单位时间内,生成随机数决定当前有多少架飞机要起飞,加入到起飞队列中。
如果起飞队列不为空,则处理起飞队列中的第一架飞机。
如果降落队列不为空,则等待处理完起飞队列中的飞机后,再处理降落队列中的飞机。
记录每个飞机在队列中等待的时间,累加到总等待时间中。
可以配合程序代码加以说明。如:
该程序的核心算法主要是实现飞机的降落和起飞过程的模拟。具体来说,可以将核心算法分成以下几个部分:
1.生成随机数:程序使用泊松分布的随机数生成算法来模拟飞机的到达时间。该算法需要生成一系列随机实数,因此生成随机数的过程可以看作是核心算法的一部分。
2.处理降落队列:程序在每个单位时间内,会从降落队列中取出第一架等待降落的飞机,并根据降落时间模拟飞机降落的过程。如果降落队列为空,则不进行任何操作。
3.处理起飞队列:程序在处理完降落队列中的飞机后,会从起飞队列中取出第一架等待起飞的飞机,并根据起飞时间模拟飞机起飞的过程。如果起飞队列为空,则不进行任何操作。
4.记录等待时间:程序在处理完每个队列中的飞机后,会记录每架飞机在队列中等待的时间,并累加到总等待时间中。
如:
```cpp
// 冒泡排序
void bubble_sort(T a[], int n)
int main()
{
......
}
int time=0,spare_time=0,
wait_time=0, come_wait_time=0 , go_wait_time=0;
int this_time_come=0, this_time_go=0,
total_come=0, total_go=0;
double come_rate=0,go_rate=0;
int total=0,len=0,
come_accepted=0, go_accepted=0;
int i=0, counts=0;
queue <struct plane> q1; //q1是准备降落的飞机队列
queue <struct plane> q2; //q2是准备起飞的飞机队列
struct plane temp;
Random variable;
```
该算法的时间复杂度为O(n),其中n为模拟的时间即模拟了n个时间单位。在每个时间单位内程序需要进行一些基本的操作如生成随机数、检查队列是否为空、取出队列中的第一个元素等。这些操作的时间复杂度都是O(1),因此程序的总时间复杂度为O(n)。
@ -241,30 +243,39 @@ void bubble_sort(T a[], int n)
测试用例1
输入: 10 5 1 1
预期结果: 程序能正常运行,没有任何飞机等待超时。
运行结果:##0号时间## 1号飞机降落了等了0个单位时间。
##1号时间## 1号飞机降落了等了0个单位时间。
##2号时间## 2号飞机降落了等了0个单位时间。
##3号时间## 3号飞机降落了等了0个单位时间。
##4号时间## 4号飞机降落了等了0个单位时间。
##5号时间## 5号飞机降落了等了0个单位时间。
##6号时间## 6号飞机降落了等了0个单位时间。
##7号时间## 7号飞机降落了等了0个单位时间。
##8号时间## 8号飞机降落了等了0个单位时间。
##9号时间## 9号飞机降落了等了0个单位时间。
运行结果:
##0号时间## 1号飞机降落了等了0个单位时间。
##1号时间## 1号飞机降落了等了0个单位时间。
##2号时间## 2号飞机降落了等了0个单位时间。
##3号时间## 3号飞机降落了等了0个单位时间。
##4号时间## 4号飞机降落了等了0个单位时间。
##5号时间## 5号飞机降落了等了0个单位时间。
##6号时间## 6号飞机降落了等了0个单位时间。
##7号时间## 7号飞机降落了等了0个单位时间。
##8号时间## 8号飞机降落了等了0个单位时间。
##9号时间## 9号飞机降落了等了0个单位时间。
运行结果和预期结果一致,为通过测试。
```
```
测试用例2
输入: 5 2 3 2
预期结果: 程序能正常运行,有一架飞机等待较长时间。
运行结果:##0号时间## 1号飞机降落了等了0个单位时间。
##1号时间##
##2号时间## 2号飞机降落了等了0个单位时间。 1号飞机降落了等了2个单位时间。
##3号时间## 3号飞机降落了等了0个单位时间。
##4号时间## 4号飞机降落了等了0个单位时间。
运行结果:
##0号时间## 1号飞机降落了等了0个单位时间。
##1号时间##
##2号时间## 2号飞机降落了等了0个单位时间。 1号飞机降落了等了2个单位时间。
##3号时间## 3号飞机降落了等了0个单位时间。
##4号时间## 4号飞机降落了等了0个单位时间。
运行结果和预期结果一致,为通过测试。
```
```
特殊情况:
输入的飞机数量为0如果输入的飞机数量为0则程序不需要进行任何操作直接输出所有飞机都已经降落。
输入的飞机数量超过了队列的最大容量如果输入的飞机数量超过了队列的最大容量m则程序只会处理前m架飞机忽略掉超过m架的飞机。
```
# 5. 总结
概况项目和完成情况。

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