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@ -218,6 +218,7 @@ Random::Random(bool pseudo)
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# 3. 系统实现
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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。
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@ -227,6 +228,7 @@ Random::Random(bool pseudo)
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plane.h:飞机结构体的定义。
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README.md:项目文档,包含程序的介绍和使用说明。
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程序的主要函数包括:
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Random():构造函数,初始化随机数生成器。
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random_real():生成0~1之间的随机实数。
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@ -236,10 +238,12 @@ Random::Random(bool pseudo)
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## 3.1 核心数据结构的实现
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该程序主要使用了STL中的queue队列来实现飞机的降落和起飞队列。队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,在这里用来存储等待降落和起飞的飞机。
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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。
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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。
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如:
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```cpp
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@ -249,6 +253,7 @@ struct plane{
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} plane;
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该程序中使用的队列数据结构具有以下特点:
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1.先进先出:队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,元素在队列中的顺序是按照进入队列的顺序决定的。在该程序中,飞机进入队列后就不能直接访问,需要按照队列中的顺序依次处理。
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2.可以动态增长:队列的容量可以动态增长,队列中的元素数量不受空间限制。
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@ -257,12 +262,15 @@ struct plane{
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## 3.2 核心算法的实现
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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:
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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。
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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。
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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。
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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。
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如:
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```cpp
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@ -284,6 +292,8 @@ int main()
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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)。
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该算法的空间复杂度为O(m),其中m为队列的最大容量。程序中定义了两个队列,每个队列最多可以存储m 个元素。因此程序的总空间复杂度为O(m)。在程序运行过程中,队列中的元素数量不会超过m,因此空间复杂度是稳定的,不受模拟时间n的影响。需要注意的是,程序中还使用了一些变量来记录总飞机数、总等待时间等信息,但是这些变量的数量较小且与模拟时间无关,因此可以认为它们对空间复杂度的影响可以忽略不计。
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@ -293,6 +303,8 @@ int main()
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先使用一组小数据量进行测试,检查程序是否能正常运行并输出正确的结果。
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使用多组数据进行测试,包括一些边界值、特殊情况以及大量数据的情况,以检验程序的性能。
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对于每组测试数据,记录输入和预期结果,并与程序输出的结果进行比较,以确定程序是否通过测试。
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下面给出几个测试用例:
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```
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测试用例1:
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