数据结构(严蔚敏)3.5离散事件模拟
作者:互联网
学习记录,仅供参考,希望可以指出错误
下图为某次运行的举例详解。
新的来的时候先从少的队列开始添加,当多个相同个数,则按照1,2,3,4的顺序:
下面代码为网上查找,详细出处未知。
#include <stdio.h> #include <time.h> #include <stdlib.h> #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 typedef int Status; typedef struct Event{ //事件类型 int OccurTime; //事件发生时刻 int NType; //事件类型,0表示到达事件,1至4表示四个窗口的离开事件 struct Event *next; }Event,ElemType; typedef struct{ //单向链表结构 ElemType *head;//头指针 ElemType *tail;//尾指针 int len; //长度 }LinkList; typedef LinkList EventList; //事件链表 typedef struct QElemType{ //队列元素 int ArriveTime;//到达时间 int Duration;//办理业务所需时间 struct QElemType *next; }QElemType; typedef struct{//队列结构 QElemType *head;//头指针 QElemType *tail;//尾指针 }LinkQueue; Event NewEvent(int occurT,int nType); //根据OccurTime和NType值,创建新事件 Status InitList(LinkList *L); //初始化事件链表 Status OrderInsert(LinkList *L,Event e); //将事件e按发生时间顺序插入有序链表L中 Status ListEmpty(LinkList *L); //判断链表L是否为空,为空返回TRUE,否则返回FALSE Status DelFirst(LinkList *L,ElemType *e); //链表L不为空,删除其首结点,用e返回,并返回OK;否则返回ERROR Status ListTraverse(LinkList *L); //遍历链表 Status InitQueue(LinkQueue *Q); //初始化队列Q Status EmptyQueue(LinkQueue *Q); //若队列Q为空,返回TRUE,否则返回FALSE Status DelQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e); //若队列Q不为空,首结点出队,用e返回,并返回OK;否则返回ERROR Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e); //结点e入队Q int QueueLength(LinkQueue Q); //返回队列Q的长度,即元素个数 Status GetHead(LinkQueue *Q,QElemType *e); //若队列Q不为空,用e返回其首结点,并返回OK,否则返回ERROR Status QueueTraverse(LinkQueue *Q); //遍历队列Q //------------------// int Min(int a[],int n); //返回长度为n的数组a第一个最小值的下标,从1开始 int ShortestQueue(); //获取最短队列的编号 void OpenForDay(); //初始化操作 void CustomerArrived(); //顾客达到事件 void CustomerDepature(); //顾客离开事件 void Bank_Simulation(); //银行排队模拟 void PrintEventList(); //输出事件队列 void PrintQueue(); //打印当前队列 //----全局变量-----// EventList ev; Event en; LinkQueue q[5]; QElemType customer; int TotalTime,CustomerNum; int CloseTime=200;//关闭时间,即营业时间长度 //--------------main()------------------// int main() { Bank_Simulation(); return 0; } //--------------模拟排队----------------// void OpenForDay(){ //初始化操作 int i; TotalTime=0; CustomerNum=0; InitList(&ev);//初始化事件队列 en.OccurTime=0; en.NType=0; OrderInsert(&ev,en); for(i=1;i<=4;i++) InitQueue(&q[i]);//初始化四个窗口队列 }//OpenForDay void CustomerArrived(){ //顾客达到事件 int durtime,intertime,i,t; QElemType e; ++CustomerNum; intertime=rand()%5+1;//间隔时间在5分钟内 durtime=rand()%30+1;//办理业务时间在30分钟内 t=en.OccurTime+intertime; if( en.OccurTime<CloseTime){//银行尚未关门 printf("A new customer arrived at:%d,his durTime=%d,the next intertime=%d|\n",en.OccurTime,durtime,intertime);//下一位顾客达到时间 OrderInsert(&ev,NewEvent(t,0)); i=ShortestQueue();//最短队列 e.ArriveTime=en.OccurTime; e.Duration=durtime; EnQueue(&q[i],e); if(QueueLength(q[i])==1) OrderInsert(&ev,NewEvent(en.OccurTime+durtime,i)); }else{ printf("maxinum exceed!stop,en.OccurTime=%d,intertime=%d\n",en.OccurTime,intertime); } } void CustomerDepature(){ //顾客离开事件 int i=en.NType; DelQueue(&q[i],&customer); printf("A customer leaves at:%d\n",en.OccurTime);//输出顾客离开时间 TotalTime+=en.OccurTime-customer.ArriveTime; if(!EmptyQueue(&q[i])){ GetHead(&q[i],&customer); OrderInsert(&ev,NewEvent(en.OccurTime+customer.Duration,i)); } } void Bank_Simulation(){ //银行排队模拟 OpenForDay(); srand((unsigned)time(NULL)); while(!ListEmpty(&ev)){ DelFirst(&ev,&en); printf("--------action--------------------------\n"); if(en.NType==0) CustomerArrived(); else CustomerDepature(); PrintQueue(); PrintEventList(); } printf("\nTotal time is: %d min,average time is: %g min.\n",TotalTime,(float)TotalTime/CustomerNum); } void PrintQueue(){ //打印当前队列 int i; for(i=1;i<=4;i++){ printf("Queue %d have %d customer(s):",i,QueueLength(q[i])); QueueTraverse(&q[i]); } printf("\n"); } void PrintEventList(){ //输出事件队列 printf("Current Eventlist is:\n"); ListTraverse(&ev); } int Min(int a[],int n){ //返回长度为n的数组a第一个最小值的下标,从0开始 int i,tmp,ind=0; tmp=a[0]; for(i=1;i<n;i++){ if(a[i]<tmp){ tmp=a[i]; ind=i; } } return ind; } int ShortestQueue(){ //获取最短队列的编号 int i,a[4]; for(i=1;i<=4;i++){ a[i-1]=QueueLength(q[i]); //printf("队%d的长度为%d\n",i,QueueLength(q[i])); } return Min(a,4)+1;//队列从1开始编号 } //-----------队和链表操作--------------// Event NewEvent(int occurT,int nType){ //根据OccurTime和NType值,创建新事件 Event e; e.OccurTime=occurT; e.NType=nType; return e; } Status InitList(LinkList *L){ //初始化事件链表 L->head=L->tail=(ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)); if(!L->head){ printf("Apply for memory error.LinkList initialize failed.\n"); exit(0); } L->head->next=NULL; return OK; } Status OrderInsert(LinkList *L,Event e){ //将事件e按发生时间顺序插入有序链表L中 ElemType *p,*q,*newptr; newptr=(ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)); if(!newptr){ printf("Apply for memory error,new node can't insert intot the Eventlist.\n"); exit(0); } *newptr=e; if(TRUE==ListEmpty(L)){//链表为空 L->head->next=newptr; L->tail=newptr; L->tail->next=NULL; return OK; } q=L->head; p=L->head->next; while(p){//遍历整个链表 if(p->OccurTime>=newptr->OccurTime) break; q=p; p=p->next; } q->next=newptr; newptr->next=p; if(!p)//插入位置为链表尾部 L->tail=newptr; return OK; } Status ListEmpty(LinkList *L){ //判断链表L是否为空,为空返回TRUE,否则返回FALSE if((L->head==L->tail)&&(L->head!=NULL)) return TRUE; else return FALSE; } Status DelFirst(LinkList *L,ElemType *e){ //链表L不为空,删除其首结点,用e返回,并返回OK;否则返回ERROR ElemType *p=L->head->next; if(!p) return ERROR; L->head->next=p->next; *e=*p; free(p); if(L->head->next==NULL) L->tail=L->head; return OK; } Status ListTraverse(LinkList *L){ //遍历链表 Event *p=L->head->next; if(!p){ printf("List is empty.\n"); return ERROR; } while(p!=NULL){ printf("OccurTime:%d,Event Type:%d\n",p->OccurTime,p->NType); p=p->next; } printf("\n"); return OK; } Status InitQueue(LinkQueue *Q){ //初始化队列Q Q->head=Q->tail=(QElemType *)malloc(sizeof(QElemType)); if(!Q->head){ printf("Apply for memory error.LinkQueue initialize failed.\n"); exit(0); } Q->head->next=NULL; return OK; } Status EmptyQueue(LinkQueue *Q){ //若队列Q为空,返回TRUE,否则返回FALSE if(Q->head==Q->tail&&Q->head!=NULL) return TRUE; else return FALSE; } Status DelQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e){ //若队列Q不为空,首结点出队,用e返回,并返回OK;否则返回ERROR QElemType *p=Q->head->next; if(!p) return ERROR; *e=*p; Q->head->next=p->next;//修正队首指针 free(p); if(!Q->head->next)//队空 Q->tail=Q->head; return OK; } Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e){ //结点e入队Q QElemType *p=(QElemType *)malloc(sizeof(QElemType)); if(!p){ printf("Apply for memory error,new element can't enqueue.\n"); exit(0); } *p=e; p->next=NULL; Q->tail->next=p;//插入队尾 Q->tail=p;//修改队尾指针 return OK; } int QueueLength(LinkQueue Q){ //返回队列Q的长度,即元素个数 int count=0; QElemType *p=Q.head->next; while(p){ p=p->next; count++; } return count; } Status GetHead(LinkQueue *Q,QElemType *e){ //若队列Q不为空,用e返回其首结点,并返回OK,否则返回ERROR if(EmptyQueue(Q)) return ERROR; *e=*(Q->head->next); return OK; } Status QueueTraverse(LinkQueue *Q){ //遍历队列Q QElemType *p=Q->head->next; if(!p){ printf("--Is empty.\n"); return ERROR; } while(p){ printf("(%d,%d) ",p->ArriveTime,p->Duration); p=p->next; } printf("\n"); return OK; }
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