/****************************************
* *
* 文件夹: ▲03 栈和队列\09 BankQueuing *
* *
* 文件名: BankQueuing.h *
* *
* 内 容: 模拟银行排队相关操作列表 *
* *
****************************************/
#ifndef BANKQUEUING_H
#define BANKQUEUING_H
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> //提供malloc、realloc、free、exit原型
#include <time.h> //提供time原型
#include "../../▲01 绪论/Status.h" //**▲01 绪论**//
/* 宏定义 */
#define SleepTime 1 //SleepTime代表休眠时间
#define DurationTime 20 //办理业务持续时间从1到DurationTime分钟不等
#define IntervalTime 10 //下一个客户到来时间间隔为1到IntervalTime分钟不等
/* 类型定义 */
typedef enum
{
Arrive,Leave_1,Leave_2,Leave_3,Leave_4
}EventType; //事件类型，0代表到达事件，1至4表示四个窗口的离开事件
typedef struct //事件链表
{
int OccurTime; //事件发生时刻
EventType NType; //事件类型
}Event;
typedef Event LElemType_L; //事件链表元素
typedef struct LNode
{
LElemType_L data;
struct LNode *next;
}LNode;
typedef LNode* LinkList;
typedef LinkList EventList; //事件链表类型，定义为有序链表
#include "../../▲02 线性表/04 SinglyLinkedList/SinglyLinkedList.c" //**▲02 线性表**//
typedef struct
{
int ArrivedTime; //客户到达时间
int Duration; //办理事务所需的时间
int Count; //此变量记录来到每个队列的客户是第几个
}QElemType_L; //队列的数据元素类型
#include "../07 LinkQueue/LinkQueue.c" //**▲03 栈和队列**//
/* 全局变量 */
int gTotalTime, gCustomerNum; //累计客户逗留时间，客户数
int gCloseTime = 480; //关门时间,假设银行每天营业8小时，480分
EventList gEv; //事件表
Event gEn; //事件
LinkQueue gQ[5]; //4个客户队列,0号单元弃用
QElemType_L gCustomerRcd; //客户记录
/* 模拟银行排队函数列表 */
void Bank_Simulation_1();
/*━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(01)算法3.6：模拟银行排队事件。 ┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━*/
void OpenForDay();
/*━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(02)银行开门，初始化各变量。┃
┗━━━━━━━━━━━━━━*/
Status MoreEvent();
/*━━━━━━━━━━━━┓
┃(03)判断事件表是否为空。┃
┗━━━━━━━━━━━━*/
void EventDrived(char *event);
/*━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(04)事件驱动，获取当前事件类型。┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━*/
void CustomerArrived();
/*━━━━━━━━━━━┓
┃(05)处理客户到达事件。┃
┗━━━━━━━━━━━*/
void CustomerDeparture();
/*━━━━━━━━━━━┓
┃(06)处理客户离开事件。┃
┗━━━━━━━━━━━*/
void Invalid();
/*━━━━━━━━━┓
┃(07)事件类型错误。┃
┗━━━━━━━━━*/
void CloseForDay();
/*━━━━━━━┓
┃(08)银行关门。┃
┗━━━━━━━*/
int cmp(Event a, Event b);
/*━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(09)比较事件a和b发生的先后次序。┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━*/
void Random(int *durtime, int *intertime);
/*━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(10)生成随机数，包括当前客服办理业务所需时间和下一客户到达间隔的时间。┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━*/
Status OrderInsert(EventList gEv, Event gEn, int(cmp)(Event,Event));
/*━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(11)将事件插入事件表正确位置。┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━*/
int Minimum();
/*━━━━━━━━━━━━━┓
┃(12)求长度最短队列的序号。┃
┗━━━━━━━━━━━━━*/
void Show();
/*━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(13)显示当前队列的客户排队情况。┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━*/
void Bank_Simulation_2();
/*━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(14)算法3.7：模拟银行排队事件。 ┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━*/
#endif
/****************************************
* *
* 文件夹: ▲03 栈和队列\09 BankQueuing *
* *
* 文件名: BankQueuing.c *
* *
* 算 法: 3.6、3.7 *
* *
****************************************/
#ifndef BANKQUEUING_C
#define BANKQUEUING_C
#include "BankQueuing.h" //**▲03 栈和队列**//
/*════╗
║ 算法3.6║
╚════*/
void Bank_Simulation_1() //银行业务模拟，统计一天内客户在银行逗留的平均时间
{
char eventType;
OpenForDay(); //初始化
while(MoreEvent())
{
EventDrived(&eventType); //事件驱动
switch(eventType)
{
case 'A':
CustomerArrived();
break;
case 'D':
CustomerDeparture();
break;
default :
Invalid();
}
}
CloseForDay();
}
void OpenForDay()
{
int i;
gTotalTime = 0; //初始化累计时间和客户数为0
gCustomerNum = 0;
InitList_L(&gEv); //初始化事件链表为空表
gEn.OccurTime = 0; //设定第一个客户到达事件
gEn.NType = Arrive;
OrderInsert(gEv, gEn, cmp); //插入事件表
for(i=1; i<=4; ++i)
InitQueue_L(&gQ[i]); //置空队列
Show();
}
Status MoreEvent()
{
if(!ListEmpty_L(gEv))
return TRUE;
else
return FALSE;
}
void EventDrived(char *event)
{
ListDelete_L(gEv, 1, &gEn);
if(gEn.NType==Arrive)
*event = 'A';
else
*event = 'D';
}
void CustomerArrived() //处理客户到达事件，gEn.NType=0
{
int durtime, intertime;
int cur_LeftTime, suc_ArrivalTime;
int i;
++gCustomerNum; //总客户数增一
Random(&durtime, &intertime); //生成当前客户办理业务需要的时间和下一个客户达到时间间隔
cur_LeftTime = gEn.OccurTime + durtime; //当前客户的离开时间
suc_ArrivalTime = gEn.OccurTime + intertime;//下一个客户到达时间
gCustomerRcd.ArrivedTime = gEn.OccurTime; //记录当前客户信息
gCustomerRcd.Duration = durtime;
gCustomerRcd.Count = gCustomerNum;
i = Minimum(gQ); //求长度最短队列
EnQueue_L(&gQ[i], gCustomerRcd); //当前客户进入最短队列
Show();
if(suc_ArrivalTime<gCloseTime) //银行尚未关门，将下一客户到达事件插入事件表
{
gEn.OccurTime = suc_ArrivalTime; //gEn的参数已经改变
gEn.NType = Arrive;
OrderInsert(gEv, gEn, cmp);
}
if(QueueLength_L(gQ[i])==1) //设定第i队列的队头客户的离开事件并插入事件表
{
gEn.OccurTime = cur_LeftTime;
gEn.NType = i;
OrderInsert(gEv, gEn, cmp);
}
}
void CustomerDeparture() //处理客户离开事件,gEn.NType>0
{
int i = gEn.NType;
DeQueue_L(&gQ[i], &gCustomerRcd); //删除第i队列的排头客户
Show();
gTotalTime += gEn.OccurTime - gCustomerRcd.ArrivedTime; //累计客户逗留时间
if(!QueueEmpty_L(gQ[i])) //设定第i队列的第一个离开事件并插入事件表
{
GetHead_L(gQ[i], &gCustomerRcd);
gEn.OccurTime += gCustomerRcd.Duration;
gEn.NType = i;
OrderInsert(gEv,gEn,cmp);
}
}
void Invalid()
{
printf("运行错误！");
exit(OVERFLOW);
}
void CloseForDay()
{
printf("当天总共有%d个客户，平均逗留时间为%d分钟。\n",gCustomerNum,gTotalTime/gCustomerNum);
}
int cmp(Event a, Event b) //比较两事件发生次序
{
if(a.OccurTime<b.OccurTime) //a晚于b发生
return -1;
if(a.OccurTime==b.OccurTime) //a、b同时发生
return 0;
if(a.OccurTime>b.OccurTime) //a早于b发生
return 1;
}
void Random(int *durtime, int *intertime)
{
srand((unsigned)time(NULL));
*durtime = rand()%DurationTime+1; //办业务时间持续1到20分钟
*intertime = rand()%IntervalTime+1; //下一个顾客来的时间为间隔1到10分钟
}
Status OrderInsert(EventList gEv, Event gEn, int (cmp)(Event,Event))
{
int i;
EventList p, pre, s;
pre = gEv;
p = gEv->next; //p指向第一个事件
while(p && cmp(gEn, p->data)==1) //查找gEn在事件表中应该插入的位置
{
pre = p;
p = p->next;
}
s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
if(!s)
exit(OVERFLOW);
s->data = gEn; //将gEn插入事件表
s->next = pre->next;
pre->next = s;
return OK;
}
int Minimum()
{
int i1 = QueueLength_L(gQ[1]);
int i2 = QueueLength_L(gQ[2]);
int i3 = QueueLength_L(gQ[3]);
int i4 = QueueLength_L(gQ[4]);
if(i1<=i2 && i1<=i3 && i1<=i4)
return 1;
if(i2<i1 && i2<=i3 && i2<=i4)
return 2;
if(i3<i1 && i3<i2 && i3<=i4)
return 3;
if(i4<i1 && i4<i2 && i4<i3 )
return 4;
}
void Show()
{
int i;
QueuePtr p; //记录到来的客户是第几个
system("cls");
for(i=1; i<=4; i++)
{
for(p=gQ[i].front; p; p=p->next)
{
if(p==gQ[i].front)
{
if(i==1)
printf("柜台①●");
if(i==2)
printf("柜台②●");
if(i==3)
printf("柜台③●");
if(i==4)
printf("柜台④●");
}
else
printf("（%03d）",p->data.Count);
if(p==gQ[i].rear)
printf("\n");
}
}
Wait(SleepTime);
}
/*════╗
║ 算法3.7║
╚════*/
void Bank_Simulation_2()
{
OpenForDay(); //初始化
while(!ListEmpty_L(gEv))
{
ListDelete_L(gEv, 1, &gEn);
if(gEn.NType==Arrive)
CustomerArrived(); //处理客户到达事件
else
CustomerDeparture(); //处理客户离开事件
}
printf("当天总共有%d个客户，平均逗留时间为%d分钟。\n",gCustomerNum,gTotalTime/gCustomerNum);//计算平均逗留时间
}
#endif
/****************************************
* *
* 文件夹: ▲03 栈和队列\09 BankQueuing *
* *
* 内 容: 模拟银行排队相关函数测试 *
* *
****************************************/
#include "BankQueuing.c" //**▲03 栈和队列**//
int main(int argc, char **argv)
{
getchar();
Bank_Simulation_1(); //算法3.6
// Bank_Simulation_2(); //算法3.7，另一种算法
return 0;
}