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宋岱瑾 2 years ago
commit bbd1f4dee8

@ -58,6 +58,7 @@
### 3生成随机数功能
rand()会返回一随机数值, 范围在0至RAND_MAX 间。RAND_MAX定义在stdlib.h, 其值为2147483647。
```
———————————————————————————
| # include <iostream> |
| |
@ -70,7 +71,10 @@ rand()会返回一随机数值, 范围在0至RAND_MAX 间。RAND_MAX定义在std
| } |
|} |
————————————————————————————
```
### 4泊松分布功能
```c++
int Random::poisson(double mean)
{
double limit=exp(-mean);
@ -82,7 +86,7 @@ int Random::poisson(double mean)
}
return count;
}
```
# 2. 系统设计
@ -97,146 +101,271 @@ int Random::poisson(double mean)
## 2.2 数据结构设计
首先,分析对比几种可选的数据结构设计方案。如图可以采用邻接矩阵,也可以采用邻接表,表示集合可以用普通的查找表,还可以用不相交集。给出每一种设计方案的特点(优势、不足等)。然后,综合考虑各种因素(空间、时间、乃至团队成员的水平等),给出你的选择。
以下是用到的数据结构:
### 1队列
飞机:设计一个结构体或类来表示飞机,包括飞机的编号、起降状态、起飞时间、降落时间、所属航班等信息。
给出核心数据结构的设计,包括文字描述和示意图。讲清楚数据是如何组织的。多个数据结构,逐一列出
航线:设计一个结构体或类来表示航线,包括航班编号、起降机场、航班状态、预计起飞时间、预计降落时间等信息
### 2xxx结构
排队队列:设计一个队列结构来存储飞机的起飞或降落排队队列信息。
给出核心数据结构的设计,包括文字描述和示意图。讲清楚数据是如何组织的。
###
栈:用来存储已经起飞或降落的飞机信息,方便回退操作。
###1queue队列结构
设计一个队列结构来存储飞机的起飞或降落排队队列信息。
```
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
```
###2Random结构
生成随机数:
```
class Random{
public:
Random(bool pseudo=true);
double random_real();
int poisson(double mean);
private:
int reseed();
int seed,
multiplier,add_on;
};
```
###(3)plane结构
```
struct plane{
int name;
int in_queue_time;
} plane;
```
## 2.3 算法设计
首先,分析对比几种可选的算法设计方案。如是否排序,广度优先或深度优先搜索等。给出每一种设计方案的特点(优势、不足)。然后,综合考虑各种因素(空间、时间、乃至团队成员的水平等),给出你的选择。
### 1XXX算法
给出核心算法的设计,包括伪代码或流程图。多个核心算法,逐一列出。只列举解决问题的核心算法,重点讲清楚是如何解决问题的。
### 1泊松分布实现随机数生成算法
```
class Random{
public:
Random(bool pseudo=true);
double random_real();
int poisson(double mean);
private:
int reseed();
int seed,
multiplier,add_on;
};
### 2XXX算法
int Random::reseed()
{
seed=seed*multiplier + add_on;
return seed;
}
给出核心算法的设计,包括伪代码或流程图。
Random::Random(bool pseudo)
{
if(pseudo)
seed=1;
else
seed=time(NULL)%INT_MAX;
multiplier=2743;
add_on=5923;
}
double Random::random_real()
{
double max=INT_MAX + 1.0;
double temp=reseed();
if(temp<0)
temp=temp+max;
return temp/max;
}
# 3. 系统实现
int Random::poisson(double mean)
{
double limit=exp(-mean);
double product=random_real();
int count=0;
while(product>limit){
count++;
product*=random_real();
}
return count;
}
```
### 2排队算法
```
if(!q1.empty()){
temp=q1.front();
wait_time=i-temp.in_queue_time-1;
come_wait_time+=wait_time;
printf("\n\n##%d号时间##\n%d号飞机降落了等了%d个单位时间。\n", i, temp.name , wait_time);
q1.pop();
}
else if(!q2.empty()){
temp=q2.front();
wait_time=i-temp.in_queue_time-1;
go_wait_time+=wait_time;
printf("\n\n##%d号时间##\n%d号飞机飞走了等了%d个单位时间。\n", i, temp.name , wait_time);
q2.pop();
}
else {
printf("\n\n##%d号时间##\n没有飞机降落也没有飞机起飞此时跑道为空。\n",i);
spare_time++;
}
```
说明所使用的语言、开发工具等。
介绍项目的文件结构,以及主要函数的功能。
# 3. 系统实现
#####系统使用C++语言进行开发使用VScode作为开发工具。
#####项目的文件结构如下:
c.cpp主程序文件包含程序的主函数和主要逻辑。
README.md项目文档包含程序的介绍和使用说明。
#####程序的主要函数包括:
Random():构造函数,初始化随机数生成器。
random_real()生成0~1之间的随机实数。
poisson():生成泊松分布的随机数。
main():主函数,包含程序的主要逻辑,如输入、处理、输出等。包括两个队列的入队和出队,以及每个飞机的等待时间计算和输出。
## 3.1 核心数据结构的实现
描述数据结构的实现方法。
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
可以配合程序代码加以说明。如:
```cpp
struct LNode {
E data; // 数据元素
LNode *next; // 指向下一个结点的指针
};
## 3.2 核心算法的实现
系统的核心算法主要包括泊松分布实现随机数生成算法和排队算法
# 4. 系统测试
```
——————————————————————————————————————————————
请输入飞机场运行的时间。
20
请输入降落和起飞队列最多容纳的飞机数。
5
请输入平均每个单位时间请求降落的飞机数。
0.4
请输入平均每个单位时间请求起飞的飞机数。
0.5
##0号时间##
没有飞机降落,也没有飞机起飞,此时跑道为空。
对该数据结构的特点进行分析。
##1号时间##
没有飞机降落,也没有飞机起飞,此时跑道为空。
0号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
## 3.2 核心算法的实现
##2号时间##
0号飞机飞走了等了0个单位时间。
描述算法的实现方法。
可以配合程序代码加以说明。如:
##3号时间##
没有飞机降落,也没有飞机起飞,此时跑道为空。
1号飞机请求降落并进入降落队伍。
2号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
```cpp
// 冒泡排序
void bubble_sort(T a[], int n)
{
......
}
```
##4号时间##
1号飞机降落了等了0个单位时间。
对该算法的时间和空间复杂度进行分析。
##5号时间##
2号飞机飞走了等了1个单位时间。
3号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
##6号时间##
3号飞机飞走了等了0个单位时间。
# 4. 系统测试
——————————————————————————————————————————————
|请输入飞机场运行的时间。
|3
|请输入降落和起飞队列最多容纳的飞机数。
|3
|请输入平均每个单位时间请求降落的飞机数。
|3
|请输入平均每个单位时间请求起飞的飞机数。
|3
——————————————————————————————————————————————
——————————————————————————————————————————————
|##0号时间##
|没有飞机降落,也没有飞机起飞,此时跑道为空。
|
|
|##1号时间##
|没有飞机降落,也没有飞机起飞,此时跑道为空。
|0号飞机请求降落并进入降落队伍。
|1号飞机请求降落并进入降落队伍。
|2号飞机请求降落并进入降落队伍。
|3号飞机请求降落但被拒绝了。
|4号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
|5号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
|6号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
|7号飞机请求起飞但被拒绝了。
|8号飞机请求起飞但被拒绝了。
|9号飞机请求起飞但被拒绝了。
|
|
|##2号时间##
|0号飞机降落了等了0个单位时间。
|历经3个单位时间机场停止接收请求。
|
|
|一共收到了10架飞机的请求。
|一共有4架请求降落。其中有3架被接受了1架被拒绝了。
|一共有6架请求起飞。其中有3架被接受了3架被拒绝了。
|
|成功降落了1架还有2架在排队等待降落。
|成功起飞了0架还有3架在排队等待起飞
|
|轨道有66.67%的时间是空闲的。
|降落平均要等0.00个单位时间。
|起飞平均要等0.00个单位时间。
|
|这个机场平均每个单位时间收到1.33个降落请求。
|这个机场平均每个单位时间收到2.00个起飞请求。
————————————————————————————————————————————————————————
##7号时间##
没有飞机降落,也没有飞机起飞,此时跑道为空。
4号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
##8号时间##
4号飞机飞走了等了0个单位时间。
##9号时间##
没有飞机降落,也没有飞机起飞,此时跑道为空。
5号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
6号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
# 5. 总结
概况项目和完成情况。
##10号时间##
5号飞机飞走了等了0个单位时间。
7号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
遇到的问题和解决方法。
个人小结:
##11号时间##
6号飞机飞走了等了1个单位时间。
8号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
9号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
成员1
王振宇:通过本次实践作业,我不但粗浅的了解了泊松分布的含义和使用,对于离散型分布等知识也有了一定的个了解。也更加深入的了解了课堂上的知识,比如结构体和队列的构建与使用。同时经过这次实践作业,我也初步认识了合作的重要性,和程序设计的实践作业不同,本次数据结构的实践作业明显专业性更强,目的性更加的突出,难度也随之增大,对小组中每个人都有一定的挑战,需要小组成员团结合作,各自发挥自己的长处,从代码,排版,数据的搜集和使用等方面发挥不同的作用。总的来说,本次实践作业让我学到了很多。
##12号时间##
7号飞机飞走了等了1个单位时间。
10号飞机请求降落并进入降落队伍。
宋岱瑾:
##13号时间##
10号飞机降落了等了0个单位时间。
11号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
成员4
##14号时间##
8号飞机飞走了等了2个单位时间。
12号飞机请求降落并进入降落队伍。
##15号时间##
12号飞机降落了等了0个单位时间。
##16号时间##
9号飞机飞走了等了4个单位时间。
##17号时间##
11号飞机飞走了等了3个单位时间。
13号飞机请求降落并进入降落队伍。
##18号时间##
13号飞机降落了等了0个单位时间。
14号飞机请求起飞并进入起飞队伍。
##19号时间##
14号飞机飞走了等了0个单位时间。
历经20个单位时间机场停止接收请求。
一共收到了15架飞机的请求。
一共有4架请求降落。其中有4架被接受了0架被拒绝了。
一共有11架请求起飞。其中有11架被接受了0架被拒绝了。
成功降落了4架还有0架在排队等待降落。
成功起飞了11架还有0架在排队等待起飞
轨道有25.00%的时间是空闲的。
降落平均要等0.00个单位时间。
起飞平均要等0.60个单位时间。
这个机场平均每个单位时间收到0.20个降落请求。
这个机场平均每个单位时间收到0.55个起飞请求。
————————————————————————————————————————————————————————
```
# 5. 总结
通过本次实践作业,我们不但粗浅的了解了泊松分布的含义和使用,对于离散型分布等知识也有了一定的个了解。也更加深入的了解了课堂上的知识,比如结构体和队列的构建与使用。同时经过这次实践作业,我们也初步认识了合作的重要性,和程序设计的实践作业不同,本次数据结构的实践作业明显专业性更强,目的性更加的突出,难度也随之增大,对小组中每个人都有一定的挑战,需要小组成员团结合作,各自发挥自己的长处,从代码,排版,数据的搜集和使用等方面发挥不同的作用。
# 参考文献

@ -25,6 +25,7 @@ int Random::reseed()
}
Random::Random(bool pseudo)
{
if(pseudo)
seed=1;

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