C++数据结构学习:事件驱动模拟

磊磊58888

磊磊58888

2016-02-19 20:22

今天天气好晴朗处处好风光,好天气好开始,图老师又来和大家分享啦。下面给大家推荐C++数据结构学习:事件驱动模拟,希望大家看完后也有个好心情,快快行动吧!
我看的两本教科书(《数据结构(C语言版)》还有这本黄皮书)都是以这个讲解队列应用的,而且都是银行营业模拟(太没新意了)。细比较,这两本书模拟的银行营业的方式还是不同的。 !-- frame contents -- !-- /frame contents -- 1997版的《数据结构(C语言版)》的银行还是老式的营业模式(究竟是1997年的事了),现在的很多地方还是这种营业模式——几个窗口同时排队。
  
    这种方式其实不太合理,经常会出现先来的还没有后来的先办理业务(经常前面一个人磨磨蹭蹭,别的队越来越短,让你恨不得把前面那人干掉)。1999版的这本黄皮书的银行改成了一种挂牌的营业方式,每个来到的顾客发一个号码,假如哪个柜台空闲了,就叫号码最靠前的顾客来办理业务;假如同时几个柜台空闲,就按照一种法则来决定这几个柜台叫号的顺序(最简单的是按柜台号码顺序)。这样,就能保证顾客按照先来后到的顺序接受服务——因为大家排在一个队里。这样的营业模式我在北京的西直门工商银行见过,应该说这是比较合理的一种营业模式。不过,在本文中最重要的是,这样的营业模式比较好模拟(一个队列总比N个队列好操作)。
  
    原书的这部分太难看了,我看的晕晕的,我也不知道按照原书的方法能不能做出来,因为我没看懂(旁白:靠,你小子这样还来现眼)。我按照实际情况模拟,实现如下:
  
    #ifndefSimulation_H
  
    #defineSimulation_H
  
    #include
  
    #include
  
    #include
  
    classTeller
  
    {
   更多内容请看C/C++技术专题  Linux驱动大全  数据结构专题,或   public:
  
    inttotalCustomerCount;
  
    inttotalServiceTime;
  
    intfinishServiceTime;
  
    Teller():totalCustomerCount(0),totalServiceTime(0),
  
    finishServiceTime(0){}
  
    };
  
   !-- frame contents -- !-- /frame contents --   //#definePRINTPROCESS
  
    classSimulation
  
    {
  
    public:
  
    Simulation()
  
    {
  
    cout<  
    cout<<"柜台数量:";cin>>tellerNum;
  
    cout<<"营业时间:";cin>>simuTime;
  
    cout<<"两个顾客来到的最小间隔时间:";cin>>arrivalLow;
  
    cout<<"两个顾客来到的最大间隔时间:";cin>>arrivalHigh;
    
    cout<<"柜台服务最短时间:";cin>>serviceLow;
  
    cout<<"柜台服务最长时间:";cin>>serviceHigh;
  
    arrivalRange=arrivalHigh-arrivalLow+1;
  
    serviceRange=serviceHigh-serviceLow+1;
  
    srand((unsigned)time(NULL));
    
    } 
   更多内容请看C/C++技术专题  Linux驱动大全  数据结构专题,或   Simulation(inttellerNum,intsimuTime,intarrivalLow,intarrivalHigh,intserviceLow,intserviceHigh)
  
  
    :tellerNum(tellerNum),simuTime(simuTime),arrivalLow(arrivalLow),arrivalHigh(arrivalHigh),
  
   !-- frame contents -- !-- /frame contents --   serviceLow(serviceLow),serviceHigh(serviceHigh),
  
    arrivalRange(arrivalHigh-arrivalLow+1),serviceRange(serviceHigh-serviceLow+1)
  
    {srand((unsigned)time(NULL));}
  
    voidInitialize()
  
    {
    
    curTime=nextTime=0;
    
    customerNum=customerTime=0;
  
    for(inti=1;i<=tellerNum;i++)
  
    {
  
    tellers[i].totalCustomerCount=0;
    
    tellers[i].totalServiceTime=0;
  
    tellers[i].finishServiceTime=0;
  
    }
  
    customer.MakeEmpty();
  
    }
  
    voidRun()
  
    {
  
    Initialize();
  
    NextArrived();
  
    #ifdefPRINTPROCESS
  
    cout<  
    cout<<"tellerID";
  
    for(intk=1;k<=tellerNum;k++)cout<<"TELLER"<  
    cout<  
    #endif
  
    for(curTime=0;curTime<=simuTime;curTime++)
    
    {
    
    if(curTime>=nextTime)
    
    {
    
    CustomerArrived();
    
    NextArrived();
  
    }
  
    #ifdefPRINTPROCESS
  
    cout<<"Time:"<  
    #endif
   更多内容请看C/C++技术专题  Linux驱动大全  数据结构专题,或   for(inti=1;i<=tellerNum;i++)
  
    {
  
    if(tellers[i].finishServiceTime  
    if(tellers[i].finishServiceTime==curTime&&!customer.IsEmpty())
  
    {
  
   !-- frame contents -- !-- /frame contents --   intt=NextService();
  
    #ifdefPRINTPROCESS
    
    cout<<''<  
    #endif
  
    CustomerDeparture();
  
    tellers[i].totalCustomerCount++;
  
    tellers[i].totalServiceTime+=t;
  
    tellers[i].finishServiceTime+=t;
    
    }
  
    #ifdefPRINTPROCESS
  
    elsecout<<"";
    
    #endif
    
    }
  
    #ifdefPRINTPROCESS
  
    cout<  
    #endif
  
    }
  
    PrintResult();
  
    }
    voidPtintSimuPara()
  
    {
   更多内容请看C/C++技术专题  Linux驱动大全  数据结构专题,或   cout<  
  
    cout<<"柜台数量:"<  
    cout<<"两个顾客来到的最小间隔时间:"<
    cout<<"两个顾客来到的最大间隔时间:"<
   !-- frame contents -- !-- /frame contents --   cout<<"柜台服务最短时间:"<  
    cout<<"柜台服务最长时间:"<  
    }
  
    voidPrintResult()
  
    {
  
    inttSN=0;
  
    longtST=0;
  
    cout<    
    cout<<"----模拟结果------";
  
    cout<  
    for(inti=1;i<=tellerNum;i++)
  
    {
  
    cout<<"TELLER"<  
    cout<<''<  
    cout<<''<  
    cout<<'';
  
    if(tellers[i].totalCustomerCount)
  
    cout<<(float)tellers[i].totalServiceTime/(float)tellers[i].totalCustomerCount;
  
    elsecout<<0;
  
    cout<<""<    
    }
  
    cout<<"TOTAL"<  
    if(tSN)cout<<(float)tST/(float)tSN;elsecout<<0;
  
    cout<<""<  
    cout<<"CustomerNumber:"<  
    cout<<"CustomerWaitTime:"<  
    if(tSN)cout<<(float)customerTime/(float)tSN;elsecout<<0;
    
    cout<    
    }
     
    private:
    
    inttellerNum;
  
    intsimuTime;
    
    intcurTime,nextTime;
  
    intcustomerNum;
  
    longcustomerTime;
  
    intarrivalLow,arrivalHigh,arrivalRange;
  
    intserviceLow,serviceHigh,serviceRange;
  
    Tellertellers[21];
  
    Queuecustomer;
  
    voidNextArrived()
    
    {
  
    nextTime+=arrivalLow+rand()%arrivalRange;
  
    }
   更多内容请看C/C++技术专题  Linux驱动大全  数据结构专题,或   intNextService()
    
    {
    
    returnserviceLow+rand()%serviceRange;
  
    }
  
    voidCustomerArrived()
    
    {
  
    customerNum++;
  
    customer.EnQueue(nextTime);
    
    }
   !-- frame contents -- !-- /frame contents --  
    voidCustomerDeparture()
  
    {
  
  
     customerTime+=(long)curTime-(long)customer.DeQueue();
    
    }
    
    };
    
    
    
    #endif
    
    几点说明
    lRun()的过程是这样的:curTime是时钟,从开始营业计时,自然流逝到停止营业。当顾客到的事件发生时(顾客到时间等于当前时间,小于判定是因为个别时候顾客同时到达——输入arrivalLow=0的情况,而在同一时间,只给一个顾客发号码),给这个顾客发号码(用顾客到时间标示这个顾客,入队,来到顾客数增1)。当柜台服务完毕时(柜台服务完时间等于当前时间),该柜台服务人数增1,服务时间累加,顾客离开事件发生,下一个顾客到该柜台。因为柜台开始都是空闲的,所以实际代码和这个有点出入。最后,停止营业的时候,停止发号码,还在接受服务的顾客继续到服务完,其他还在排队的就散伙了。
    
    l模拟结果分别是:各个柜台的服务人数、服务时间、平均服务时间,总的服务人数、服务时间、平均服务时间,来的顾客总数、没被服务的数目(来的太晚了)、接受服务顾客总等待时间、平均等待时间。
    更多内容请看C/C++技术专题  Linux驱动大全  数据结构专题,或  
    l这个算法效率是比较低的,实际上可以不用队列完成这个模拟(用顾客到时间推动当前时钟,柜台直接公告服务完成时间),但这样就和实际情况有很大差别了——出纳员没等看见人就知道什么时候完?虽然结果是一样的,但是理解起来很莫名其妙,尤其是作为教学目的讲解的时候。 !-- frame contents -- !-- /frame contents -- 当然了,实际中为了提高模拟效率,本文的这个算法是不值得提倡的。
    
  l注释掉的#definePRINTPROCESS,去掉注释符后,在运行模拟的时候,能打印出每个时刻柜台的服务情况(第几个顾客,顾客到达时间,接受服务时间),但只限4个柜台以下,多了的话屏幕就满了(格式就乱了)。
    
    本来我没打算写这篇,后来,当我开始实现模拟的时候,竟欲罢不能了。这是数据结构这本书中第一个实际应用的例子,而且也有现实意义。你可以看出各个柜台在不同的业务密度下的工作强度(要么给哪个柜台出纳员发奖金,要么轮换柜台),各种情况下顾客的等待时间(人都是轮到自己就不着急了),还有各种情况下设立几个柜台合理(很少的空闲时间,很短的等待时间,几乎为零的未服务人数)。例如这样:
    
    for(inti=1;i<16;i++)
    
    {
  
    Simulationa(i,240,1,4,8,15);
    
    a.Run();
    
    }
  
    你模拟一下就会得出,在不太繁忙的银行,4~5个柜台是合适的——现在的银行大部分都是这样的。
    
    
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