一、问题描述:
假设某银行有4个窗口对外接待客户,从早晨银行开门起不断有客户进入银行。由于每个窗口在某个时刻只能接待一个客户,因此在客户人数众多时需要在每个窗口前顺次排队。对于刚进和银行的客户,如果某个窗口的业务员正空闲,则可上前输业务;反之,若个窗口均有客户所占,他便会排在为数最少的队伍后面。编制一个程序模拟银行的这种业务活动并计算一天中客户在银行的平均逗留时间。
二、算法描述:
//银行业务模拟,统计一天内客户在银行逗留的平均时间
void Bank_Simulation(int CloseTime)
{
OpenForDay(); //初始化
while(MoreEvent) //
{
EventDrived(OccurTime,EventType); //事件驱动
switch(EventType)
{
case 'A': //处理客户到达事件
CustomerArrived();break;
case 'D':
CustomerDeparture();break; //处理客户离开时间
default:
Invalid();
}
CloseForDay(); //计算平均逗留时间
}
}
三、程序实现:
typedef struct
{
int OccurTime; //事件发生时刻
int NType; //事件发生类型,0表示到达,1~4表示4个窗口的离开
}Event,ElemType; //事件类型,为有序表LinkList的数据元素类型
typedef LinkList EventList;
typedef struct
{
int ArrivalTime; //到达时刻
int Duration; //办理事务所需时间
}QElemType; //队列的数据类型
// 程序中用到的主要变量
EventList ev; // 事件表
Event en; // 事件
LinkQueue q[5]; // 4个客户队列,q[0]未用
QElemType customer; // 客户记录
int TotalTime, CustomerNum; // 累计客户逗留时间, 客户数
int CloseTime;
int cmp(Event a, Event b)
{
// 依事件a的发生时刻< 或= 或> 事件b的发生时刻分别返回-1或0或1
if (a.OccurTime < b.OccurTime) return -1;
if (a.OccurTime > b.OccurTime) return +1;
return 0;
}
void Random(int &durtime, int &intertime)
{ // 生成随机数
durtime = random(2, 10);
intertime = random(10);
}
int Minimum(LinkQueue q[])
{ // 求长度最短队列
int minlen = QueueLength(q[1]);
int i = 1;
for (int j=2; j<=4; j++)
if (QueueLength(q[j]) < minlen)
{
minlen = QueueLength(q[j]);
i = j;
}
return i;
}
void OpenForDay()
{
// 初始化操作
TotalTime = 0; CustomerNum = 0; // 初始化累计时间和客户数为0
InitList(ev); // 初始化事件链表为空表
en.OccurTime = 0; en.NType = 0; // 设定第一个客户到达事件
OrderInsert(ev, en, cmp); // 按事件发生时刻的次序插入事件表
for (int i=1; i<=4; ++i)
InitQueue(q[i]); // 置空队列
} // OpenForDay
void CustomerArrived()
{
// 处理客户到达事件,en.NType=0
int durtime, intertime, i, t;
++CustomerNum;
printf("Customer %d arrived at %d and ", CustomerNum, en.OccurTime);
Random(durtime, intertime); // 生成随机数
t = en.OccurTime + intertime; // 下一客户到达时刻
if (t<CloseTime) // 银行尚未关门,插入事件表
OrderInsert(ev, MakeElem(t, 0), cmp);
i = Minimum(q); // 求长度最短队列
printf("enter the Queue %d\n", i);
EnQueue(q[i], MakeQElem(en.OccurTime, durtime));
if (QueueLength(q[i]) == 1) //设定第i队列的一个离开事件并插入事件表
OrderInsert(ev, MakeElem(en.OccurTime+durtime, i), cmp);
} // CustomerArrived
void CustomerDeparture()
{
// 处理客户离开事件,en.NType>0
printf("Customer departure at %d\n", en.OccurTime);
int i = en.NType; DeQueue(q[i], customer); //删除第i队列的排头客户
TotalTime += en.OccurTime-customer.ArrivalTime; // 累计客户逗留时间
if (!QueueEmpty(q[i])) { // 设定第i队列的一个离开事件并插入事件表
GetHead (q[i], customer);
OrderInsert(ev, MakeElem(en.OccurTime+customer.Duration, i), cmp);
}
} // CustomerDeparture
void Bank_Simulation(int closetime)
{
int i = 0;
BLink p;
CloseTime = closetime;
printf("Bank_Simulation( %d ) ----- 银行业务模拟\n", closetime);
OpenForDay(); // 初始化
while (!ListEmpty(ev)) {
printList(ev);
if (DelFirst(GetHead(ev), p)) {
en = GetCurElem(p);
if (en.NType == 0)
CustomerArrived(); // 处理客户到达事件
else CustomerDeparture(); // 处理客户离开事件
}
if (++i % 9 == 0) {
printf("\n----- 按任意键,继续 -----");
getch();
printf("\n\n");
}
}
// 计算并输出平均逗留时间
printf("\nThe Average Time is %f\n", (float)TotalTime/CustomerNum);
}