队列->队列的应用(银行业务模拟)

文字描述

示意图

代码实现

 //

 // Created by Zhenjie Yu on 2019-04-13.

 //

 #include <stdio.h>

 #include <stdlib.h>

 #include <string.h>

 #include <unistd.h>

 #include <time.h>

 #define DEBUG

 #define RED                  "\e[0;31m"

 #define L_RED                "\e[1;31m"

 #define NONE                 "\e[0m"

 #ifdef DEBUG

 #include <stdarg.h>

 #define LOG(args...) _log_(__FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, ##args);

 static void _log_(const char *file, const char *function, int line, const char * format, ...)

 {

     char buf[] = {};

     va_list list;

     va_start(list, format);

 //    sprintf(buf, "[%s,%s,%d]", file, function, line);

     vsprintf(buf+strlen(buf), format, list);

     sprintf(buf+strlen(buf), "\n");

     va_end(list);

     printf(buf);

 }

 #else

 #define LOG

 #endif // DEBUG

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 #define MAXQSIZE 100

 typedef struct QElemType{

     int ArrivalTime;

     int Duration;

 }QElemType;

 typedef struct{

     QElemType *base;

     int front;

     int rear;

 }SqQueue;

 static int InitQueue(SqQueue *Q);

 static int QueueLength(SqQueue Q);

 static int EnQueue(SqQueue *Q, QElemType e);

 static int DeQueue(SqQueue *Q, QElemType *e);

 static int TraverseQueue(SqQueue Q);

 static int QueueEmpty(SqQueue Q); //return 0:not empty; -1 empty

 static int GetQueueHead(SqQueue Q, QElemType *e);

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 #define LIST_INIT_SIZE 100

 #define LIST_INCREMENT 10

 typedef struct Event{

     int OccurTime; //occur time of event.

     int NType;  //event type: 0 arrive; 1-4 queue 1-4 apart.

 }Event, ElemType;

 typedef struct LinkList{

     ElemType *elem;

     int length;

     int listsize;

 }LinkList;

 static int InitList(LinkList *L);

 static int ListInsert(LinkList *L, ElemType e, int (*fun)(ElemType e1, ElemType e2));

 static int ListDelete(LinkList *L, int locate, ElemType *e);

 static int compare(ElemType e1, ElemType e2); // return -1(e1.ocurtime < e2.ocurtime), 0, 1

 static int ListTraverse(LinkList L);

 static int ListEmpty(LinkList L); //return 0:not empty;  -1:empty

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 typedef LinkList EventList;

 EventList ev;           //event table

 Event     en;           //event

 SqQueue q[+];         //four depart queue of customer

 QElemType customer;

 int TotalTime = ;      //the total time of spend of all custmers

 int CustomerNum = ;    //the number of custmer

 int CloseTime = ;

 static int OpenForDay(){

     TotalTime = ;

     CustomerNum = ;

     if(InitList(&ev)<){

         LOG("error:init event list error!");

         return -;

     }

     int i = ;

     for(i=; i<=; i++){

         if(InitQueue(&q[i]) < ){

             LOG("error:init queue %d error!", i);

             return -;

         }

     }

     en.OccurTime = ;

     en.NType = ;

     if(ListInsert(&ev, en, compare)<){

         LOG("error:insert event(%d,%d) error!", en.OccurTime, en.NType);

         return -;

     }

 }

 static int Minimum(SqQueue qList[], int start, int end)

 {

     int i = ;

     int ret = start;

     for(i=start; i<=end; i++){

         if(QueueLength(qList[i]) < QueueLength(qList[ret])){

             ret = i;

         }

     }

     return ret;

 }

 static int CustomerArrived(void){

     srand((unsigned)time(NULL));

     CustomerNum += ;

     int durtime = rand()%+;  //1-30

     int intertime = rand()%+; //1-5

     int t = en.OccurTime + intertime;

     int i = ;

     Event event;

     QElemType qe;

     if(t<CloseTime){

         //Insert to event list

         event.NType = ;

         event.OccurTime = t;

         if(ListInsert(&ev, event, compare)<){

             LOG("error:fail when insert event(%d,%d)!", event.OccurTime, event.NType);

             return -;

         }

     }

     i = Minimum(q, , );

     qe.ArrivalTime = en.OccurTime;

     qe.Duration = durtime;

     EnQueue(&q[i], qe);

     if(QueueLength(q[i]) == ){

         event.OccurTime = en.OccurTime+durtime;

         event.NType = i;

         if(ListInsert(&ev, event, compare)<){

             LOG("error:fail insert (%d,%d) to List", event.OccurTime, event.NType);

             return -;

         }

     }

     return ;

 }

 static int CustomerDeparture(void){

     int i = en.NType;

     Event event;

     if(DeQueue(&q[i], &customer)<){

         LOG("error:fail when delete from queue %d", i);

         return -;

     }

     TotalTime += (en.OccurTime - customer.ArrivalTime);

     if(!QueueEmpty(q[i])){

         if(GetQueueHead(q[i], &customer)<){

             LOG("error:fail when gethead from queue %d", i);

             return -;

         }

         event.OccurTime = en.OccurTime+customer.Duration;

         event.NType = i;

         if(ListInsert(&ev, event, compare)<){

             LOG("error:fail insert (%d,%d) to evenlist", event.OccurTime, event.NType);

             return -;

         }

     }

     return ;

 }

 int main(int argc, char *argv[]){

     LOG("利用队列实现银行业务模拟! 营业时间0 - %d", CloseTime);

     int timer = ;

     if(OpenForDay()<){

         return -;

     }

     while(!ListEmpty(ev)){

         timer += ;

         if(ListDelete(&ev,,&en)<){

             LOG("error:delete event from list error!");

             break;

         }

         if(en.NType == ){

             if(CustomerArrived()<){

                 LOG("error:handle new customer fail!");

                 break;

             }

         }else{

             if(CustomerDeparture()<){

                 LOG("error:handle leave customer fail!");

                 break;

             }

         }

 //        if(timer % 20){

             LOG("TotalTime=%d, CustomerNum=%d, timer=%d", TotalTime, CustomerNum, timer);

             LOG("窗口 1");

             TraverseQueue(q[]);

             LOG("窗口 2");

             TraverseQueue(q[]);

             LOG("窗口 3");

             TraverseQueue(q[]);

             LOG("窗口 4");

             TraverseQueue(q[]);

             LOG("事件表");

             ListTraverse(ev);

             LOG("");

 //        }

     }

     LOG("The Average Time is %f", (float)TotalTime/CustomerNum);

     return ;

 }

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 static int InitQueue(SqQueue *Q)

 {

     Q->base = (QElemType *)malloc(MAXQSIZE * sizeof(QElemType));

     if(Q->base == NULL){

         return -;

     }

     Q->front = ;

     Q->rear = ;

     return ;

 }

 static int QueueLength(SqQueue Q){

     return (Q.rear-Q.front+MAXQSIZE) % MAXQSIZE;

 }

 static int EnQueue(SqQueue *Q, QElemType e){

     if((Q->rear++MAXQSIZE)%MAXQSIZE == Q->front){

         LOG("error: queue full!");

         return -;

     }else{

         Q->base[Q->rear] = e;

         Q->rear = (Q->rear++ MAXQSIZE)%MAXQSIZE;

         return ;

     }

 }

 static int DeQueue(SqQueue *Q, QElemType *e){

     if(Q->front == Q->rear){

         LOG("error: queue emopty!");

         return -;

     }else{

         *e = Q->base[Q->front];

         Q->front = (Q->front +  + MAXQSIZE) % MAXQSIZE;

         return ;

     }

 }

 static int TraverseQueue(SqQueue Q){

     int i = Q.front;

     do{

         if(i == Q.rear){

             break;

         }

         i = (i++MAXQSIZE) % MAXQSIZE;

     }while();

     return ;

 }

 //return 0:not empty; -1 empty

 static int QueueEmpty(SqQueue Q){

     if(Q.front == Q.rear){

         return -;

     }else{

         return ;

     }

 }

 static int GetQueueHead(SqQueue Q, QElemType *e)

 {

     if(QueueEmpty(Q)){

         return -;

     }

     (*e) = Q.base[Q.front];

     return ;

 }

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 /////////////////////////////////////////////////////////////////

 static int InitList(LinkList *L){

     if(L==NULL){

         return -;

     }

     if((L->elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(ElemType))) == NULL){

         return -;

     }

     L->length = ;

     L->listsize = LIST_INIT_SIZE;

     return ;

 }

 static int ListInsert(LinkList *L, ElemType e, int (*fun)(ElemType e1, ElemType e2)){

     int i = ;

     int j = ;

     if(L->length == L->listsize){

         //kuo rong

         ElemType *newbase = NULL;

         if((newbase=(ElemType*)realloc(L->elem, (L->listsize+LIST_INCREMENT)* sizeof(ElemType))) == NULL){

             return -;

         }

         L->elem = newbase;

         L->listsize += LIST_INCREMENT;

     }

     for(i=; i<L->length; i++){

         if(fun(e, L->elem[i])<){

             break;

         }

     }

     for(j=L->length; j>=i; j--){

         L->elem[j+] = L->elem[j];

     }

     L->elem[i] = e;

     L->length += ;

     return ;

 }

 static int ListDelete(LinkList *L, int locate, ElemType *e){

     if(locate< || locate>(L->length-) || L->length<){

         return -;

     }

     (*e) = L->elem[locate];

     int i = ;

     for(i=locate+; i<L->length; i++){

         L->elem[i-] = L->elem[i];

     }

     L->length -= ;

     return ;

 }

 static int compare(ElemType e1, ElemType e2){

     if(e1.OccurTime < e2.OccurTime){

         return -;

     }else if(e1.OccurTime == e2.OccurTime){

         return ;

     }else{

         return ;

     }

 }

 static int ListTraverse(LinkList L){

     int i = ;

     for(i=; i<L.length; i++){

         LOG("序号%d=(发生时间%d, 事件类型%d)", i, L.elem[i].OccurTime, L.elem[i].NType);

     }

 }

 //return 0:not empty;  -1:empty

 static int ListEmpty(LinkList L){

     if(L.length>){

         return ;

     }else{

         return -;

     }

 }

利用队列实现银行业务模拟

代码运行

 /home/lady/CLionProjects/untitled/cmake-build-debug/untitled

 利用队列实现银行业务模拟! 营业时间0 - 50

 TotalTime=0, CustomerNum=1, timer=1

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间4, 事件类型0)

 序号1=(发生时间17, 事件类型1)

 TotalTime=0, CustomerNum=2, timer=2

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间8, 事件类型0)

 序号1=(发生时间17, 事件类型1)

 序号2=(发生时间21, 事件类型2)

 TotalTime=0, CustomerNum=3, timer=3

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间12, 事件类型0)

 序号1=(发生时间17, 事件类型1)

 序号2=(发生时间21, 事件类型2)

 序号3=(发生时间25, 事件类型3)

 TotalTime=0, CustomerNum=4, timer=4

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间16, 事件类型0)

 序号1=(发生时间17, 事件类型1)

 序号2=(发生时间21, 事件类型2)

 序号3=(发生时间25, 事件类型3)

 序号4=(发生时间29, 事件类型4)

 TotalTime=0, CustomerNum=5, timer=5

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间17, 事件类型1)

 序号1=(发生时间20, 事件类型0)

 序号2=(发生时间21, 事件类型2)

 序号3=(发生时间25, 事件类型3)

 序号4=(发生时间29, 事件类型4)

 TotalTime=17, CustomerNum=5, timer=6

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间20, 事件类型0)

 序号1=(发生时间21, 事件类型2)

 序号2=(发生时间25, 事件类型3)

 序号3=(发生时间29, 事件类型4)

 序号4=(发生时间34, 事件类型1)

 TotalTime=17, CustomerNum=6, timer=7

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间21, 事件类型2)

 序号1=(发生时间24, 事件类型0)

 序号2=(发生时间25, 事件类型3)

 序号3=(发生时间29, 事件类型4)

 序号4=(发生时间34, 事件类型1)

 TotalTime=34, CustomerNum=6, timer=8

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间24, 事件类型0)

 序号1=(发生时间25, 事件类型3)

 序号2=(发生时间29, 事件类型4)

 序号3=(发生时间34, 事件类型1)

 TotalTime=34, CustomerNum=7, timer=9

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间25, 事件类型3)

 序号1=(发生时间28, 事件类型0)

 序号2=(发生时间29, 事件类型4)

 序号3=(发生时间34, 事件类型1)

 序号4=(发生时间41, 事件类型2)

 TotalTime=51, CustomerNum=7, timer=10

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间28, 事件类型0)

 序号1=(发生时间29, 事件类型4)

 序号2=(发生时间34, 事件类型1)

 序号3=(发生时间41, 事件类型2)

 TotalTime=51, CustomerNum=8, timer=11

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间29, 事件类型4)

 序号1=(发生时间32, 事件类型0)

 序号2=(发生时间34, 事件类型1)

 序号3=(发生时间41, 事件类型2)

 序号4=(发生时间45, 事件类型3)

 TotalTime=68, CustomerNum=8, timer=12

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间32, 事件类型0)

 序号1=(发生时间34, 事件类型1)

 序号2=(发生时间41, 事件类型2)

 序号3=(发生时间45, 事件类型3)

 TotalTime=68, CustomerNum=9, timer=13

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间34, 事件类型1)

 序号1=(发生时间36, 事件类型0)

 序号2=(发生时间41, 事件类型2)

 序号3=(发生时间45, 事件类型3)

 序号4=(发生时间49, 事件类型4)

 TotalTime=86, CustomerNum=9, timer=14

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间36, 事件类型0)

 序号1=(发生时间41, 事件类型2)

 序号2=(发生时间45, 事件类型3)

 序号3=(发生时间49, 事件类型4)

 序号4=(发生时间51, 事件类型1)

 TotalTime=86, CustomerNum=10, timer=15

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间40, 事件类型0)

 序号1=(发生时间41, 事件类型2)

 序号2=(发生时间45, 事件类型3)

 序号3=(发生时间49, 事件类型4)

 序号4=(发生时间51, 事件类型1)

 TotalTime=86, CustomerNum=11, timer=16

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间41, 事件类型2)

 序号1=(发生时间44, 事件类型0)

 序号2=(发生时间45, 事件类型3)

 序号3=(发生时间49, 事件类型4)

 序号4=(发生时间51, 事件类型1)

 TotalTime=103, CustomerNum=11, timer=17

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间44, 事件类型0)

 序号1=(发生时间45, 事件类型3)

 序号2=(发生时间49, 事件类型4)

 序号3=(发生时间51, 事件类型1)

 序号4=(发生时间58, 事件类型2)

 TotalTime=103, CustomerNum=12, timer=18

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间45, 事件类型3)

 序号1=(发生时间48, 事件类型0)

 序号2=(发生时间49, 事件类型4)

 序号3=(发生时间51, 事件类型1)

 序号4=(发生时间58, 事件类型2)

 TotalTime=120, CustomerNum=12, timer=19

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间48, 事件类型0)

 序号1=(发生时间49, 事件类型4)

 序号2=(发生时间51, 事件类型1)

 序号3=(发生时间58, 事件类型2)

 TotalTime=120, CustomerNum=13, timer=20

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间49, 事件类型4)

 序号1=(发生时间51, 事件类型1)

 序号2=(发生时间58, 事件类型2)

 序号3=(发生时间65, 事件类型3)

 TotalTime=137, CustomerNum=13, timer=21

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间51, 事件类型1)

 序号1=(发生时间58, 事件类型2)

 序号2=(发生时间65, 事件类型3)

 TotalTime=168, CustomerNum=13, timer=22

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间58, 事件类型2)

 序号1=(发生时间65, 事件类型3)

 序号2=(发生时间68, 事件类型1)

 TotalTime=186, CustomerNum=13, timer=23

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间65, 事件类型3)

 序号1=(发生时间68, 事件类型1)

 序号2=(发生时间75, 事件类型2)

 TotalTime=203, CustomerNum=13, timer=24

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间68, 事件类型1)

 序号1=(发生时间75, 事件类型2)

 TotalTime=235, CustomerNum=13, timer=25

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 序号0=(发生时间75, 事件类型2)

 TotalTime=266, CustomerNum=13, timer=26

 窗口 1

 窗口 2

 窗口 3

 窗口 4

 事件表

 The Average Time is 20.461538

 Process finished with exit code 0

银行业务模拟运行结果

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