业余C/C++ 2008-8-28 21:00
斗胆给大家出道程序设计题(考查面向对象的方法)
[size=2]看到版主发的每日一题，很有感触，不过觉得版主发的题目不能充分体现程序设计的思想和步骤，斗胆出这道题，班门弄斧了。
设计题目：红绿灯情景模拟
一、问题描述：
一条单行车道上设置了一盏红绿交通灯，共由红、黄、绿三色指示灯组成，各色指示灯停留时间各为：红灯10秒，黄灯3秒，绿灯10秒。红灯和绿灯均在起亮后第6秒时开始闪烁，并在第11秒时转换成黄灯。黄灯不闪烁，并在起亮后第4秒时转换为其它灯色。
设红绿灯起始时以红灯起开始它的运作，并以红→黄→绿→黄→红循环工作，直至关闭，且不受人为控制。
与此同时，这条道路在每一秒钟都会随机产生一辆汽车要通过这盏红绿灯，根据交通规则：红灯亮起则汽车停留，绿灯亮起汽车才可行走，而黄灯亮起则只能等待。
假设不计车辆通过红绿灯所花费的时间，即绿灯亮起后第一秒时，不管是因为红灯、黄灯而停滞的车辆，还是在这一秒又随机产生的车辆，均能瞬间通过。并且以后的每一秒产生的车辆也都瞬时通过，直至绿灯熄灭。
请用面向对象的方法（即类和对象的方法）编写一段程序来模拟这样一个情景，并按下列要求反馈相关数据。
二、要求
(1)要求能让用户指定红绿灯的运行时间，到达时间后程序终止（即停止产生随机车辆，红绿灯也停止变换）。
(2)要求能记录如下数据：
①、红绿灯循环工作次数
②、通过车辆的个数
③、车辆因红绿灯而停滞在公路上的时间统计表（如：停1秒的车辆共4辆；停2秒的车辆共6辆；停3秒的车辆共3辆；等等）
④、程序结束时，仍滞留的车辆
(3)可以以动画或文本形式完成，但必须要求打印出如下内容：a、运行时间 b、红绿灯状态（闪烁状态也要反应） c、车辆状态（是否有车，有几辆） d、要求(1)、(2)中的相关内容
(4)（高手练习）记录并生成程序运行时每一秒，红绿灯运行情况及车辆状况的详细表单（涉及MFC及其应用）。
(5)以类和对象方法来实现，并采用标准C++规范要求。
（注：有程序设计经验的老手，看到这里就可以开始你的工作了，以下内容是给需要的朋友做个简略的分析。）
三、程序分析（简单分析，仅供参考）：
(1)程序中的类及其对象
指示灯->红灯、黄灯、绿灯
时间->程序执行时间、车辆停留时间、灯的持续时间
车辆->汽车（随机产生）
(2)类的属性
指示灯：a、颜色(int) b、持续时间(int) c、闪烁开始时间(int) d、点燃(int函数) e、熄灭(int函数)
时间：a、项目生成或启动时系统时间 b、项目当前系统时间 c、项目销毁或结束的时间
车辆：a、车辆停滞 b、车辆通过 c、车辆停滞时间
(3)类之间的关系
依赖于 依赖于
车辆－－－－－→指示灯－－－－－－→时间
(4)程序流程
程序开始－→要求输入运行时间－－→检查是否非法数据－－→初始化－－→程序主循环－－→停止循环－→统计数
↑ 是 ↓
←←←←←←←←←←
[/size]
[size=2]据并打印结果－→结束[/size]
[size=2]
程序循环包括：
打印状态
暂停一秒
取系统时间
随机生成车辆
判断灯色
判断汽车可通过与否
判断是否达到指定时间（退出循环的条件）
(5)分析重点
①、最长等待时间
所有车辆中，莫过于这种车最倒霉，当绿灯正好结束，黄灯亮起时它走到了路口，于是要等到下一次黄灯结束绿灯亮起时才能同行。所以最长等待时间为：3秒（黄灯持续时间）+10秒（红灯持续时间）+3秒（黄灯持续时间）＝16秒。
②、最多车辆对象
根据题目假设，每一秒随机生成一辆汽车，即如果秒秒都生成汽车，最多生成到绿灯亮时，车辆序便可以重置为0号（即重新计数）。再由黄灯亮起时再记录生成了1号车，2号车，等等。因此，至多定一个16单位的车辆对象数组，即可满足本程序的设计要求，不过要在对象数据被覆盖之前，备份下来，以免遗漏数据。当然，你也可以只用一个对象，甚至动态的生成和删除对象，量力而为之。
③、时间记录
应为编写了时间类，所以可以给每个生成的车辆生成一个时间对象，我是这么想的，只做参考。
④、随机系统
在C++中，随机系统需要一个数值进行初始化，数值不同生成的随机数序列不同，数值相同生成的随机数列就相同。建议大家先以一个确定的数值调试系统，等系统功能完备且没有逻辑错误时，再以系统时间随机初始化随机因子，以达到真正随机的效果。
(6)可能出现的问题
①、红绿灯循环不足一次
因用户规定的运行时间可能不能刚好为26秒（即循环一次的时间）的倍数，故规定不足一次循环也以一次循环记。
②、界面设计
对用动画反应这一情景的朋友，建议使用对话框模式来设计程序。对以文本表达这一过程的朋友，建议采用如下格式（只供参考）：
----------------------------------------------------------------------
- 提示：有车辆产生 提示：车辆消失 -
- （闪烁）红灯 系统运行时间：X秒 -
- 黄灯 共停滞车辆：X辆 -
- （闪烁）绿灯 最后仍停滞车辆：X辆 -
----------------------------------------------------------------------
③、忽略绿灯条件下产生的车辆
也许有的朋友会想：如果绿灯下条件下，每产生一辆车，就能瞬间通过的话，那岂不是产不产生车辆与否都没什么关系。因此，干脆在绿灯条件下不生成车辆免得麻烦。可是如此一来，就相当于只是考虑到绿灯条件下，随机程序没能生成车辆的特殊情况，而忽略了车辆产生的一般情况，不符合题设情况。即，此错误可能导致程序的逻辑错误！
以上题目如有表述不严密或明显错误的地方，希望大家指正，此外大家有好的建议也可以提。
:_001 班门弄斧还望不吝赐教！[/size]
[[i] 本帖最后由 业余C/C++ 于 2008-8-30 08:53 编辑 [/i]]
大道至简 2008-8-29 21:00
离散事件模拟，数据结构书上就有例子的。
红绿灯的设置感觉很怪，红灯之后是直接亮绿灯的。
业余C/C++ 2008-8-29 22:02
:_002 汗。。 没学过数据结构，只是有空时看下书。
但是，在真实社会中，红绿交通灯确实是三色灯，黄灯提示减速和启动，红绿灯只是个简称。
只是觉得，如果程序设计不能够用于社会实践而只是书本上的东西，又怎么能引起学习者的兴趣了，不是吗?
[[i] 本帖最后由 业余C/C++ 于 2008-8-30 08:50 编辑 [/i]]