数据结构 停车场管理 JAVA（急！！！）

Question

数据结构JAVA版的课程设计，要用JAVA编写，最好能完全满足要求，悬赏分100分，如果功能完全实现，追加50分。下面是问题：

【问题描述】
设停车场是一个可停放n辆汽车的 长通道，且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序，依次由北向南排列（大门在最南端，最先到达的第一辆车信放在车场的最北端），若车场内已停满n辆汽车，则后来的汽车只能在门外的便道上等候，一旦有车开走，则排在便道上的第一辆车即可开入；当停车场内某辆车要离开时，在它之后进入的车辆必须先退出车场为它让路，待该辆车开出大门外，其他车辆再按原次序进入车场院，每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。
【基本要求】
以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。每一组输入数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码以及到达或离去的时刻。对每一组输入数据进行操作后的输出信息为：若是车辆到达，则输出 汽车在停车场内或便道上的停车位置；若是车辆离去，则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用（在便道上停留的时间不收费）。栈以顺序结构实现，队列以链表结构实现。
【测试数据】
设n=2，输入数据为：(A，1，5)，（A，1，15），（A，3，20），（A，4，25），（A，5，30），（D，2，35），（D，4，40），（E，0，0）。其中：A表示到达（Arrival）；D表示离去（Departure）；E表示输入结束（End）。
【实现提示】
需另设一个栈，临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车，也用顺序存储结构实现。输入数据按到达或离去的时刻有序。栈中每个元素表示一辆汽车，包含两个数据项：汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。
【选作内容】
（1） 两个栈共享空间，思考应开辟数组的空间是多少？
（2） 汽车可有不同种类，则他们的占地面积不同收费标准也不同，如1辆客车和1。5辆小汽车的占地面积相同，1辆十轮卡车占地面积相当于3辆小汽车的占地面积。
（3） 汽车可以直接从便道开走，此时排在它前面的汽车要先开走让路，然后再依次排到队尾。
（4） 停放在便道上的汽车也收费，收费标准比停放在停车场的车低，请思考如何修改结构以满足这种要求。

Answer 1

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;
import java.util.Vector;
import java.util.regex.MatchResult;

public class Test {
private CarStop carStop = new CarStop(3);
private CarTunnel tunnel = new CarTunnel();
public void test(){
//存放车辆信息，因为不是顺序输入的，所以放到Map中
HashMap<Integer, Car> carMap = new HashMap<Integer, Car>();
//最早进入车库的时间和最晚出车库的时间
int startTime, endTime;

startTime = Integer.MAX_VALUE;
endTime = Integer.MIN_VALUE;

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
//("A"或者"D"或者"E", int, int)
while(scanner.hasNext("\\((A|D|E),(\\d+),(\\d+)\\)")){
scanner.next("\\((A|D|E),(\\d+),(\\d+)\\)");
MatchResult r = scanner.match();
Car car;
//如果输入A
if (r.group(1).equalsIgnoreCase("A")){
// 该车已经记录过
if (carMap.keySet().contains(Integer.parseInt(r.group(2)))){
// 取出来设置到达时间
car = carMap.get(Integer.parseInt(r.group(2)));
car.arrive = Integer.parseInt(r.group(3));
}else{
// 否则就记录该车
car = new Car(Integer.parseInt(r.group(2)), Integer.parseInt(r.group(3)));
carMap.put(car.no, car);
}
if (car.arrive < startTime) startTime = car.arrive;
if (car.leave > endTime) endTime = car.leave;
// 出库时间和到达时间同样处理
}else if (r.group(1).equalsIgnoreCase("D")){
if (carMap.keySet().contains(Integer.parseInt(r.group(2)))){
car = carMap.get(Integer.parseInt(r.group(2)));
car.leave = Integer.parseInt(r.group(3));
}else{
car = new Car(Integer.parseInt(r.group(2)), 0, Integer.parseInt(r.group(3)));
carMap.put(car.no, car);
}
if (car.arrive < startTime) startTime = car.arrive;
if (car.leave > endTime) endTime = car.leave;
}else if (r.group(1).equalsIgnoreCase("E")){
break;
}
}

// 把记录过的车做成数组并且排序
Car[] cars = new Car[carMap.size()];
cars = carMap.values().toArray(cars);
Arrays.sort(cars, new Comparator<Car>(){
// 排序顺序是到达时间>出库时间>车牌
public int compare(Car c1, Car c2) {
if (c1.arrive!=c2.arrive) return c1.arrive - c2.arrive;
if (c1.leave!=c2.leave) return c1.leave - c2.leave;
return c1.no - c2.no;
}

});

for (int time=startTime; time<=endTime; time++){
System.out.println("TIME:" + time);
for (int k=0;k<cars.length;k++){
Car car = cars[k];
//如果有车在没有进入停车场的时候就已经到了出库时间
if (car.leave == time && carStop.isFull() && !carStop.contains(car)){
for (int i=tunnel.size()-1;i>=0;i--){
Car c = tunnel.get(i);
if (c.equals(car)){
for (int j=i+1;j<tunnel.size();j++){
System.out.println(car + "为" + car + "让路，重新进入等待区");
}
tunnel.remove(car);
System.out.println(car + "没进入过停车场就离开了");
}else{
System.out.println(car + "为" + car + "让路");
}
}
}else{
// 如果有车子现在到达
if (car.arrive == time){
// 停车场不满
if (!carStop.isFull()) {
// 进入停车场
carStop.push(car);
// 开始计费
car.chargeStart = time;
System.out.println(car + "进入停车场并且开始计费");
}else{
// 停车场满，等待
System.out.println(car + "到达，在等待区等待");
tunnel.push(car);
}
}
}
}
//deal with cars in stop
//the case cars leave at same time is not included
// 按照后进先出的顺序看有没有车要离开
for (int k=carStop.size() - 1; k>=0; k--){
Car car = carStop.elementAt(k);
//准备离开
if (car.leave == time){
Car otherCar;
// 所有在他后面进来的车准备让路
while ((otherCar = carStop.pop())!=car){
// 进入等待区的最前面
tunnel.unshift(otherCar);
System.out.println(otherCar + "准备为" + car + "让路");
}

for (int m=tunnel.size()-1;m>=0;m--){
System.out.println(tunnel.elementAt(m) + "为" + car + "让路");
}
System.out.println(otherCar + "离开，停车时间:" + (otherCar.leave - otherCar.chargeStart));
for (int m=0; m<tunnel.size(); m++){
System.out.println(tunnel.elementAt(m) + "让路完毕，重新进入等待区");
}
Car waitingCar;
//停车场有空位，等待序列最前面的车入库
while ( !carStop.isFull() && (waitingCar = tunnel.shift())!=null ){
carStop.push(waitingCar);
// 停车计时开始
if (waitingCar.chargeStart == -1) {
System.out.println(waitingCar + "停车计时时间改为:" + time);
waitingCar.chargeStart = time;
}
System.out.println(waitingCar + "进入停车场");
}
}
}

}

}
public static void main(String[] args){
new Test().test();
}
}

@SuppressWarnings("serial")
class CarTunnel extends Vector<Car>{

public CarTunnel(){
super();
}

public Car shift(){
if (size() == 0) return null;
return remove(0);
}

public void unshift(Car car){
super.add(0, car);
}

public void push(Car car){
super.add(car);
}

public Car pop(){
if (size() == 0) return null;
return remove(size()-1);
}

}
@SuppressWarnings("serial")
class CarStop extends Stack<Car>{

private int size;

public CarStop(int size){
this.size = size;
}

public boolean isFull(){
return size() == size;
}

public Car pop(){
return super.pop();
}

public Car push(Car car){
if (size() <= size){
return super.push(car);
}else{
return null;
}
}
}

class Car{
public int no;
public int arrive;
public int leave;

public int chargeStart = -1;

public Car(int no, int timeIn, int timeOut){
this.no = no;
this.arrive = timeIn;
this.leave = timeOut;
}

public Car(int no, int timeIn){
this(no, timeIn, -1);
}

public String toString(){
return String.format("Car(%d)", no);
}
}

结果：
(A,6,31)
(A,5,30)
(A,4,20)
(A,3,16)
(A,2,15)
(A,1,10)
(D,1,50)
(D,2,30)
(D,3,31)
(D,4,25)
(D,5,32)
(D,6,40)
(E,0,0)
TIME:10
Car(1)进入停车场并且开始计费
TIME:11
TIME:12
TIME:13
TIME:14
TIME:15
Car(2)进入停车场并且开始计费
TIME:16
Car(3)进入停车场并且开始计费
TIME:17
TIME:18
TIME:19
TIME:20
Car(4)到达，在等待区等待
TIME:21
TIME:22
TIME:23
TIME:24
TIME:25
Car(4)没进入过停车场就离开了
TIME:26
TIME:27
TIME:28
TIME:29
TIME:30
Car(5)到达，在等待区等待
Car(3)准备为Car(2)让路
Car(5)为Car(2)让路
Car(3)为Car(2)让路
Car(2)离开，停车时间:15
Car(3)让路完毕，重新进入等待区
Car(5)让路完毕，重新进入等待区
Car(3)进入停车场
Car(5)停车计时时间改为:30
Car(5)进入停车场
TIME:31
Car(6)到达，在等待区等待
Car(5)准备为Car(3)让路
Car(6)为Car(3)让路
Car(5)为Car(3)让路
Car(3)离开，停车时间:15
Car(5)让路完毕，重新进入等待区
Car(6)让路完毕，重新进入等待区
Car(5)进入停车场
Car(6)停车计时时间改为:31
Car(6)进入停车场
TIME:32
Car(6)准备为Car(5)让路
Car(6)为Car(5)让路
Car(5)离开，停车时间:2
Car(6)让路完毕，重新进入等待区
Car(6)进入停车场
TIME:33
TIME:34
TIME:35
TIME:36
TIME:37
TIME:38
TIME:39
TIME:40
Car(6)离开，停车时间:9
TIME:41
TIME:42
TIME:43
TIME:44
TIME:45
TIME:46
TIME:47
TIME:48
TIME:49
TIME:50
Car(1)离开，停车时间:40本回答被提问者采纳