java语言使用栈和队列实现简易停车场管理系统

[问题描述]：设有一个可以停放n辆汽车的狭长停车场，它只有一个大门可以供车辆进出。车辆按到达停车场时间的早晚依次从停车场最里面向大门口处停放（最先到达的第一辆车放在停车场的最里面）。如果停车场已放满n辆车，则后来的车辆只能在停车场大门外的便道上等待，一旦停车场内有车开走，则排在便道上的第一辆车就进入停车场。停车场内如有某辆车要开走，在它之后进入停车场的车都必须先退出停车场为它让路，待其开出停车场后，这些车辆再依原来的次序进场。每辆车在离开停车场时，都应根据它在停车场内停留的时间长短交费。如果停留在便道上的车未进停车场就要离去，允许其离去，不收停车费，并且仍然保持在便道上等待的车辆的次序。
[实现要求]：要求程序输出每辆车到达后的停车位置（停车场或便道上），以及某辆车离开停车场时应缴纳的费用和它在停车场内停留的时间。汽车的模拟输入格式可以是：（到达/离去，汽车牌照号，到达/离去的时刻）。例如，（‘A’，1，5）表示1号牌照车在5这个时刻到达，而（‘D’，5，20）表示5号牌照车在20这个时刻离去。整个程序可以在输入信息为（‘E’,0,0）时结束。

所需要的数据结构，停车场采用栈结构，停车场外的便道采用队列结构
值得注意的是，栈的特点是“先进后出，后进先出”，所以停车场里面的车要离开时，在它之后进入的车要为它让道，这就必须要在建一个新的栈用于存放让道的车

具体实现代码

汽车类，定义汽车拥有的属性

package DesignParking;
public class CarInfo{public int state;public int atime;public int dtime;public String license;
}

栈类，定义元素进栈、出栈方法以及输出栈的长度方法

package DesignParking;
public class Stack {private CarInfo S[];private int top;public Stack(int maxSize) {top = -1;S = new CarInfo[maxSize];}public void push(CarInfo x) throws Exception {if(S.length==top+1){throw new Exception("栈已满");}else{top++;S[top]=x;}}public CarInfo pop() {if(top==-1){return null;}           else{return S[top--];}}public int gettop() {   return top+1;}
}

队列类，定义入队、出队方法以及输出队中元素个数的方法

package DesignParking;
public class Queue<CarInfo> {private static final int QUEUE_CAPACITY = 1000;private Object[] elementData;private  int rear;private  int front;public Queue(){this.elementData=new Object[QUEUE_CAPACITY];this.rear=-1;this.front=-1;}public void push(CarInfo data) {if(this.rear + 1>= QUEUE_CAPACITY){throw new RuntimeException("队列已满，入队失败!");}++rear;this.elementData[rear]=data;}public CarInfo pop(){if(isEmpty()){throw new RuntimeException("队列为空，出队失败!");}++front;return (CarInfo) this.elementData[front];       }   public boolean isEmpty() {return this.front==this.rear;}public int length(){return rear-front;}
}

实现类

package DesignParking;import java.util.Scanner;
public class ParkingManagement{private Stack S=new Stack(5);   private Queue<CarInfo> Q = new Queue<CarInfo>();private double fee = 2;public final static int DEPARTURE = 0;public final static int ARRIVAL=1;//停车场管理，license表示车牌号，action表示车辆的动作，到达或离开public void parkingManage(String license,String action,int time) throws Exception{if("arrive".equals(action)){CarInfo info=new CarInfo();info.license=license;if(S.gettop()<5){info.atime=time;info.state=ARRIVAL;S.push(info);System.out.println("车牌号为"+info.license+"的车于"+time+"时刻停放在停车场第"+S.gettop()+"个位置！");}else {Q.push(info);System.out.println("车牌号为"+info.license+"的车停放在便道第"+Q.length()+"个位置！");}}else if("depart".equals(action)){CarInfo info=null;int location=0;//用于记录车辆位置//构造一个新栈存储因车辆离开而导致的其他车辆暂时退出停车场Stack S2=new Stack(S.gettop());for(int i=S.gettop();i>0;i--){info=(CarInfo)S.pop();if(info.license.equals(license)){               info.dtime=time;info.state=DEPARTURE;location=i;break;}elseS2.push(info);//其他车辆暂时退出车场}while(S2.gettop()!=0){//其他车辆重新进入车场S.push(S2.pop());}if(location!=0){//停车场内存在指定车牌号的车辆//计算停放时间，并把毫秒换成分钟int stime=info.dtime-info.atime;                    System.out.println("车牌号为"+info.license+"的车停放"+stime+"分钟，费用为"+(stime*fee));}if(!Q.isEmpty()){info=(CarInfo)Q.pop();info.atime=time;info.state=ARRIVAL;S.push(info);}}   }public static void main(String[] args) throws Exception {   ParkingManagement plms=new ParkingManagement();Scanner sc=new Scanner(System.in);System.out.println("欢迎使用停车场管理系统！！提示表示arrive进入停车场，depart表示离开停车场，exit+“其他”+“其他”表示退出系统");System.out.println("提示该停车场只能停放5辆车！！");System.out.println("-----------------------------------------------------------------------------------");while(true){System.out.println("请输入arrive or depart or exit、车牌号和此时刻，中间用空格间隔");String action=sc.next();String license=sc.next();   int time=sc.nextInt();plms.parkingManage(license, action,time);if("exit".equals(action)){System.out.println("成功退出系统！！");break;}}}
}

运行结果

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