数值算法/人工智能

开发平台：
Visual C++

Train.cpp：源码内容
							
#include "Train.h"
#include"Stack.h"
Train::Train(void)
{
	train_length = 0;
	train_sequence = NULL;
	track_number = 0;
}
//train函数从使用者那里那里获取火车厢的个数，火车厢的原始序列以及可以使用的缓冲铁轨的个数
bool Train::read()
{
    cout<<endl;
	cout<<"The number of trian carriages you want you to rearrange is:"<<endl;
	cin >> train_length;
	while( train_length <= 0 || train_length != (int)train_length)
	{
		cout<<"The number of train carriages you have just input didn't satisfied requirement!"<<endl;
		cout<<"Please input another interger!"<<endl;
		cin>>train_length;
	}
	
	cout<<"The initial sequence of the train carriages is:"<<endl;
	//用于动态申请内存
	train_sequence = new int[train_length];
    //flag 做标记，用于控制输入
	int flag = 0;
	do{
		//输入火车车厢的序列
		for(int i = 0;i < train_length ; i++)
		{
			cin>>train_sequence[i];
		}
		//检测输入的火车车厢序列是否正确，如果不正确 就跳出循环，同时将flag标记为train_length;
		for(int i = 0;i < train_length ; i++)
		{
			if( train_sequence[i] <= 0||train_sequence[i] > train_length || train_sequence[i] != (int)train_sequence[i])
			{
				cout<<"The sequence of train carriages you have just input didn't satisfied requirement!"<<endl;
				cout<<"Please input another sequence!"<<endl;
				i = flag = train_length;
				break;
			}
			flag = 0;
		}
	
		//检查输入的火车序列中是否有相同编号的火车，如果有相同编号的火车则直接跳出循环
		int count = 0;
		for(int i = 0;i < train_length ;i++)
		{
			for(int j = (i + 1);j < train_length ;j++)
			{
				if(train_sequence[i] == train_sequence[j])
				{
                     count++;
				}
			}
		}
		if(count != 0)
		{   
			cout<<"The sequence of train carriages you have just input have "<<count<<" pairs of same number!"<<endl;
			cout<<"Please input another sequence!"<<endl;
			flag = 1;
		}
		
	}while(flag != 0);
 
    // 从用户处获得缓冲铁轨的个数并进行判断
	cout<<"Please input the number of tracks you require us to use:"<<endl;
	cin>>track_number;
	while(track_number != (int)track_number||track_number < 0 ||track_number >= train_length)
	{
		cout<<"The number of tracks you have input didn't satisfised requirement!"<<endl;
		cout<<"Please input another number!"<<endl;
		cin>>track_number;
	}
	return true;
}
//Railroad 重排入轨中的火车厢，然后将它们输出
bool Train::Railroad()
{
	Stack *track_rail = new Stack[track_number+1];//动态创建指向栈的数组，每个元素代表一个缓冲铁轨
	int NowOut = 1;//NowOut 代表将要输出的铁轨
	int minH = train_length + 1;//minH代表所有缓冲铁轨中最小的车厢标号
	int minS;//minS是与minH所在的缓冲铁轨
	for(int i = 0;i < train_length ;i++)
	{
		if(train_sequence[i] == NowOut)
		{
			cout<<"Move carriage " << train_sequence[i]<<" from input to output!"<<endl;
			NowOut++;
	        while(NowOut == minH)
			{
				Output(minH,minS,track_rail);
				NowOut++;
			}
		}
		else
		{
			if(!Hold(train_sequence[i],minH,minS,track_rail))
				return false;
		}
	}
	return true;
}
//Output函数将minS中的minH火车输出，同时，找到新的minH和minS
void Train::Output(int &minH,int &minS,Stack* track_rail)
{
	int c;
	track_rail[minS].pop();
	cout<<"Move carriage  "<<minH<<" from track "<<minS<<" to output!"<<endl;//输出车厢
	//重置minH和minS的值
	minH = train_length + 2;
	for(int i = 0;i <= track_number;i++)
	{
       if( track_rail[i].top(c) !=underflow)
	   {
			if(!track_rail[i].empty() && c < minH)
			{
				minH = c;
				minS = i;
			}
	   }
	}
}
//将c放入到一个铁轨中，如果没有可用的铁轨，则返回false；如果内存不足导致无法放置，那么返回一个异常
bool Train::Hold( int c,int &minH, int &minS,Stack* track_rail)
{
   // Stack *track_rail = new Stack[track_number];
	//为车厢c寻找最优的缓冲铁轨
	int BestTrack = 0;//最优铁轨
	int BestTop = train_length + 1;//最优铁轨的顶部元素
	int x_top;
	//扫描缓冲铁轨
    for(int i = 0;i <= track_number;i++)
	{
		if(!track_rail[i].empty())//铁轨不为空
		{
			track_rail[i].top(x_top);
			if( c < x_top && x_top < BestTop)
			{
				BestTrack = i ;
				BestTop = x_top;
			}
		}
		else if(!BestTrack)
		{
			BestTrack = i ;
			//i = track_number;
		}
	}
	//没有可用的铁轨返回FALSE；
	if(BestTrack == 0)
		return false;
	//将c输入到最优缓冲铁轨中
	track_rail[BestTrack].push(c);
	cout<<"Move carriage "<< c <<" from input to track "<< BestTrack <<endl;
    if(c < minH)
	{
		minH = c;
		minS = BestTrack;
	}
    return true;
}
Train::~Train(void)
{
	delete []train_sequence;
}

						