класса «грузовой лифт»

В начале работы создан базовый класс «лифт», реализующий основную функциональность лифта.

Параллельно с базовым классом создан класс «груз» со следующими членами класса:

этаж, на котором находится груз;

этаж, на котором ему нужно оказаться;

вес груза.

На базе классов «лифт» и «груз» создадим класс «грузовой лифт». Этот класс будем наследовать от класса «лифт», а одним из членов этого класса будет массив из элементов класса «груз».

Приведём описание класса «лифт»:

class lift

{

float weight;//грузоподъемность

int height;//кол-во этажей

bool stop;//остановка на промежуточных этажах

float weight_load;//вес груза

float exc_weight;//превышение грузоподъемности

bool safety;//активация безопасности

public:

lift();

void put_weight(float weigh);

void put_h(int h);

void put_stop(bool stp);

void put_wload(float weigh);

void put_excess(float exc);

void put_safety(bool saf);

float get_weight();

int get_h();

bool get_stop();

float get_wload();

float get_excess();

bool get_safety();

void global_tuning();

};

Класс имеет следующие члены-данные:

weight - грузоподъёмность лифта;

height - высота дома, в котором эксплуатируется лифт (количество этажей);

stop - политика обслуживания запросов (останавливаться ли на промежуточных этажах);

weight_pas - вес пассажиров и груза, находящихся в лифте;

exc_weight - допустимое превышение грузоподъёмности лифта;

safety - активация безопасной работы лифта.

Также в классе определены следующие операции над членами-данными:

установка и возврат значений членов-данных;

настройка лифта перед запуском в эксплуатацию;

подъём и спуск кабины лифта;

подсвечивание датчиков положения лифта на этаже, открытия дверей и сообщения о перегрузке.

Далее приведём описание класса «груз»:

class load

{

int first_floor;//начальный этаж

int last_floor;//конечный этаж

float weight_load;//вес сопровождаемого груза

float pas_weight;//вес пассажира

bool in_lift;//в лифте

bool out_lift;//вне лифта

public:

load();

void put_first(int floor);

void put_last(int floor);

void put_load(float car);

void put_in(bool in);

void put_out(bool out);

int get_first();

int get_last();

float get_load();

float get_pweight();

bool get_in();

bool get_out();

};

Класс имеет следующие члены-данные:

first_floor - этаж, на котором находится груз перед отправкой;

last_floor - этаж, на котором должен оказаться груз;

weight_load - вес груза;

pas_weight - вес пассажира, сопровождающего груз;

in_lift - нахождение груза в лифте;

out_lift - нахождение груза вне лифта.

В классе определены операции установки и возврата значений членов-данных.

На базе предыдущих двух классов получим класс «грузовой лифт». Описание класса приведено ниже:

class car_lift: public lift

{

load *cargo;//массив грузов

int qual;//количество вызовов

public:

car_lift();

~car_lift();

int get_first(int k);

int get_last(int k);

float get_load(int k);

float get_pweight(int k);

bool get_in(int k);

bool get_out(int k);

void put_load(int ql);

void turning();

void entry(load &l);

void out(load &l);

void overl(int floor);

void work();

};

В классе определены члены-данные:

сargo - массив элементов класса «груз»;

qual - количество человек вызовов лифта.

Над членами-данными класса определены следующие операции:

установка количества пассажиров, ожидающих лифт;

ввод данных для работы лифта;

изменение членов-данных класса в связи со входом пассажира в лифт;

изменение членов-данных класса в связи с выходом пассажира из лифта;

изменение членов-данных класса в связи с перегрузкой лифта;

движение лифта.

2.1 Построение диаграммы классов

3.1 Формальное описание класса

Далее приведены заголовочные h -файлы с комментариями.

Заголовочный файл класса «груз»:

class load

{

int first_floor;//начальный этаж

int last_floor;//конечный этаж

float weight_load;//вес груза

float pas_weight;//вес пассажира

bool in_lift;//в лифте

bool out_lift;//вне лифта

public:

load();//конструктор

void put_first(int floor);//установка начального этажа

void put_last(int floor);//установка конечного этажа

void put_load(float car);//установка веса груза

void put_in(bool in);//установка нахождения груза в лифте

void put_out(bool out);//установка нахождения груза вне лифта

int get_first();//возврат начального этажа

int get_last();//возврат конечного этажа

float get_load();//возврат веса груза

float get_pweight();//возврат веса пассажира

bool get_in();//возврат нахождения груза в лифте

bool get_out();//возврат нахождения груза вне лифта

};

Заголовочный файл класса «лифт»:

class lift

{

float weight;//грузоподъемность

int height;//кол-во этажей

bool stop;//остановка на промежуточных этажах

float weight_load;//вес груза и пассажиров в лифте

float exc_weight;//превышение грузоподъемности

bool safety;//активация безопасности

public:

lift();//конструктор

void put_weight(float weigh);//установка грузоподъемности

void put_h(int h);//установка количества этажей

void put_stop(bool stp);//установка политики обслуживания

(останавливаться ли на промежуточных этажах)

void put_wload(float weigh);//установка веса груза и пассажиров в лифте

void put_excess(float exc);//установка превышения грузоподъемности

void put_safety(bool saf);//установка безопасности

float get_weight();//возврат грузоподъемности

int get_h();//возврат количества этажей

bool get_stop();//возврат политики обслуживания

float get_wload();//возврат веса груза и пассажиров в лифте

float get_excess();//возврат превышения грузоподъемности

bool get_safety();//возврат безопасности

void global_tuning();//настройка лифта

};

Заголовочный файл класса «грузовой лифт»:

class car_lift: public lift

{

load *cargo;//массив грузов

int qual;//количество вызовов

public:

car_lift();

~car_lift();

int get_first(int k);//возврат начального этажа

int get_last(int k);//возврат конечного этажа

float get_load(int k);//возврат веса груза

float get_pweight(int k);//возврат веса пассажира

bool get_in(int k);//возврат нахождения груза в лифте

bool get_out(int k);//возврат нахождения груза вне лифта

void put_load(int ql);//установка количества вызовов

void turning();//ввод данных для работы лифта

void entry(load &l);//вход пассажира из лифта

void out(load &l);//выход пассажира из лифта

void overl(int floor);//временный выход пассажира в связи с перегрузкой

void work();//работа лифта

};

3.2 Описание структур данных

Далее приведено описание структур данных и функций используемых классов.

void global_turning()

Функция используется для глобальной настройки работы лифта. Пример реализации функции приведён ниже:

void lift::global_tuning()

{

clrscr();

float f_number=0;

int i_number=0;

cout<<"Глобальная настройка работы лифта:"<<endl;

do

{

cout<<"Грузоподъемность лифта(кг): ";

cin>>f_number;

if(f_number<=0)

cout<<"Грузоподъемность должна быть больше 0"<<endl;

} while (f_number<=0);

put_weight(f_number);

cout<<"Активировать безопасность?('да'-1) ";

cin>>i_number;

if(i_number==1) put_safety(true);

else put_safety(false);

if(get_safety()==false)

{

do

{

cout<<"Допустимое превышение грузоподъемности(кг): ";

cin>>f_number;

if(f_number<0)

cout<<"Превышение грузоподъемности должно быть положительным"<<endl;

} while (f_number<0);

put_excess(f_number);

}

do

{

cout<<"Количество этажей в здании: ";

cin>>i_number;

if(i_number>25) cout<<"Количество этажей должно быть меньше 25"<<endl;

} while (i_number>25);

put_h(i_number);

cout<<"Останавливаться на промежуточных этажах?('да'-1) ";

cin>>i_number;

if(i_number==1) put_stop(true);

else put_stop(false);

}

В данной реализации производится проверка вводимых значений, чтобы избежать некорректных данных. Например, грузоподъёмность лифта должна быть положительной (больше 0), а количество этажей в здании, в котором эксплуатируется лифт, меньше 25 (это связано демонстрационной программой).

int up(int a, int b)

Функция используется для подъёма кабины лифта с этажа a на этаж b. Пример реализации функции приведён ниже:

int up(int a, int b)

{

char num[10];

delay(4000);

setcolor(0);

outtextxy(25,47,"Двери открыты!");

int x=5+(a-1)*25;

for(int i=a;i<=b;i++)

{

setcolor(15);

itoa(i,num,10);

outtextxy(x+6,15,num);

if(i>a)

{

setcolor(8);

itoa(i-1,num,10);

outtextxy(x-19,15,num);

}

x+=25;

delay(2000);

}

setcolor(15);

rectangle(5,40,150,60);

setcolor(15);

outtextxy(25,47,"Двери открыты!");

return b;

}

В данной реализации функция лишь подсвечивает номера этажей во время движения. А после прибытия лифта подсвечивает надпись «Двери открыты!».

int down(int a, int b)

Функция используется для спуска кабины лифта с этажа a на этаж b. Пример реализации функции приведён ниже:

int down(int a, int b)

{

char num[10];

delay(4000);

setcolor(0);

outtextxy(25,47,"Двери открыты!");

int x=5+(a-1)*25;

for(int i=a;i>=b;i--)

{

setcolor(15);

itoa(i,num,10);

outtextxy(x+6,15,num);

if(i<a)

{

setcolor(8);

itoa(i+1,num,10);

outtextxy(x+31,15,num);

}

x-=25;

delay(2000);

}

setcolor(15);

rectangle(5,40,150,60);

setcolor(15);

outtextxy(25,47,"Двери открыты!");

return b;

}

Функция идентична функции подъёма лифта.

void turning()

Функция используется для ввода данных необходимых для работы лифта. Пример реализации функции приведён ниже:

void car_lift::turning()

{

float f_number=0;

int i_number=0;

cout<<"Ввод необходимых данных!"<<endl;

cout<<"Введите количество человек, ожидающих лифт: ";

cin>>i_number;

put_load(i_number);

for(int i=0; i<qual; i++)

{

cout<<i+1<<"-ый вызов:"<<endl;

do

{

cout<<"Начальный этаж: ";

cin>>i_number;

if((i_number<=0)||(i_number>get_h()))

cout<<"В этом доме нет такого этажа!"<<endl;

} while((i_number<=0)||(i_number>get_h()));

cargo[i].put_first(i_number);

do

{

cout<<"Конечный этаж: ";

cin>>i_number;

if((i_number<=0)||(i_number>get_h()))

cout<<"В этом доме нет такого этажа!"<<endl;

if(i_number==cargo[i].get_first())

cout<<"Этому грузу не надо никуда ехать!"<<endl;

} while((i_number<=0)||(i_number>get_h())||(i_number==cargo[i].get_first()));

cargo[i].put_last(i_number);

do

{

cout<<"Вес груза(кг): ";

cin>>f_number;

if(f_number<0)

cout<<"Вес должен быть положительным!"<<endl;

if(f_number>get_weight()-cargo[i].get_pweight())

cout<<"Лифт не сможет поднять этот груз!"<<endl;

} while((f_number<=0)||(f_number>get_weight()-cargo[i].get_pweight()));

cargo[i].put_load(f_number);

}

}

В данной реализации производится проверка вводимых значений, чтобы избежать некорректных данных. Например, задаваемые этажи должны быть в диапазоне от 1 до последнего в данном здании, начальный и конечный этажи не должны совпадать, вес сопровождаемого груза должен быть больше нулевого и суммарный вес груза и сопровождающего его человека не должен быть больше грузоподъёмности лифта.

void entry(load &l)

Функция осуществляет изменение членов данных класса в связи со входом пассажира в лифт. Пример реализации функции приведён ниже:

void car_lift::entry(load &l)

{

l.put_in(true);

l.put_out(false);

put_wload(get_wload()+l.get_pweight()+l.get_load());

}

В данной реализации функция записывает значение «истина» в поле, определяющее нахождение данного груза в лифте и значение «ложь» - в поле, определяющее нахождение данного груза вне лифта. В поле, определяющее вес груза и пассажира в лифте, функция суммирует предыдущий вес, вес вошедшего пассажира и сопровождаемого груза.

void out(load &l)

Функция осуществляет изменение членов данных класса в связи с выходом пассажира из лифта. Пример реализации функции приведён ниже:

void car_lift::out(load &l)

{

l.put_in(false);

l.put_out(false);

put_wload(get_wload()-l.get_pweight()-l.get_load());

}

В данной реализации функция записывает значение «ложь» в поле, определяющее нахождение данного груза в лифте и значение «ложь» - в поле, определяющее нахождение данного груза вне лифта. В поле, определяющее вес груза и пассажира в лифте, функция записывает значение, полученное при вычитании из предыдущего веса вес вышедшего пассажира и сопровождаемого груза.

void overl(int floor)

Функция осуществляет изменение членов-данных класса в связи с временным выходом пассажира из лифта из-за перегрузки. Пример реализации функции приведён ниже:

void car_lift::overl(int floor)

{

grow_overl();

closegraph();

int i_number;

bool buf=true;

cout<<"Перегрузка!!! Один человек должен выйти!!!"<<endl;

do

{

cout<<"Введите номер пассажира, который выйдет"<<endl;

cin>>i_number;

buf=cargo[i_number-1].get_in();

if(cargo[i_number-1].get_in()==false) cout<<"Такого пассажира в лифте нет!"<<endl;

else

{

cargo[i_number-1].put_in(false);

cargo[i_number-1].put_out(true);

cargo[i_number-1].put_first(floor);

put_wload(get_wload()-cargo[i_number-1].get_pweight()-cargo[i_number1].get_load());

}

} while(buf==false);

init_graph();

grow(get_h());

}

void work()

Функция осуществляет работу лифта в зависимости от глобальной настройки и входных данных. Пример реализации функции приведён ниже:

void car_lift::work()

{

int first;

int last;

int sum=0;

int i_number;

int j;

bool over_l=false;

grow(get_h());

do

{

sum=0;

if(get_wload()==0)//груза в лифте нет

{

j=0;

while((cargo[j].get_out()==false)&&(j<qual)) j++;

first=cargo[j].get_first();

last=cargo[j].get_last();

entry(cargo[j]);

}

if(over_l==false)

{

for(int i=0;i<qual;i++)//проверка наличия вызовов на данном этаже

{

if((cargo[i].get_out()==true)&&(cargo[i].get_first()==first))

entry(cargo[i]);

}

}

if(last>first)//движение на подъем

{

if(get_stop()==true)

{

for(int i=0;i<qual;i++)//есть ли вызовы на промежуточных этажах

{

if((cargo[i].get_in()==true)&&(cargo[i].get_last()<last)&&

(cargo[i].get_last()>first))

last=cargo[i].get_last();

if((cargo[i].get_out()==true)&&(cargo[i].get_first()<last)&&

(cargo[i].get_first()>first))

last=cargo[i].get_first();

}

}

if (get_wload()>get_weight())//проверка на перегрузку

{

overl(first);

over_l=true;

}

else

{

first=up(first,last);//подъем

over_l=false;

}

}

else//движение на спуск

{

if(get_stop()==true)

{

for(int i=0; i<qual; i++)//есть ли вызовы на промежуточных этажах

{

if((cargo[i].get_in()==true)&&((cargo[i].get_last()>last)&&

(cargo[i].get_last()<first)))

last=cargo[i].get_last();

if((cargo[i].get_out()==true)&&((cargo[i].get_first()>last)&&

(cargo[i].get_first()<first)))

last=cargo[i].get_first();

}

}

if(get_wload()>get_weight())//проверка на перегрузку

{

overl(first);

over_l=true;

}

else

{

first=down(first,last);//спуск

over_l=false;

}

}

for(int i=0; i<qual; i++)//хочет ли кто-нибудь выйти на данном этаже

{

if((cargo[i].get_in()==true)&&(cargo[i].get_last()==first))

{

out(cargo[i]);

}

}

if(over_l==false)

{

for(i=0;i<qual;i++)//есть ли вызовы на данном этаже

{

if((cargo[i].get_out()==true)&&(cargo[i].get_first()==first))

{

entry(cargo[i]);

}

}

}

j=0;

while((cargo[j].get_in()==false)&&(j<qual)) j++;

last=cargo[j].get_last();//определение следующего этажа,

//если в лифте есть груз

for(i=0; i<qual; i++)

if((cargo[i].get_out()==true)||(cargo[i].get_in()==true)) sum++;

if((get_wload()==0)&&(sum>0))//определение движения,

//если в лифте нет груза

{

j=0;

while((cargo[j].get_out()==false)&&(j<qual)) j++;

last=cargo[j].get_first();

if(last>first) up(first,last);

else down(first,last);

}

} while(sum>0);//пока есть вызовы

delay(2000);

outtextxy(25,70,"Работа завершена! Нажмите 'Enter'");

}

В данной реализации функция определяет порядок обслуживания вызовов в зависимости от глобальной настройки лифта и входных данных. Работа лифта задаётся циклом с операциями в следующем порядке:

задаётся направление движения лифта;

проверяется наличие вызовов на данном этаже;

проверяется, есть ли груз, для которого этот этаж конечный;

проверяется наличие вызовов на промежуточных этажах;

проверяется превышение грузоподъёмности;

осуществляется движение.

Цикл выполняется до тех пор, пока не будут обслужены все вызовы.

3.3 Инструкция программисту

При написании класса «грузовой лифт» были использованы следующие классы:

класс «груз», описывающий основные функции объекта «груз для перевозки». Этот класс используется для создания массива вызовов для грузового лифта;

класс «лифт», описывающий основную функциональность лифта. Этот класс наследуется классом «грузовой лифт» с добавлением членов-данных и членов функций.

Класс «грузовой лифт» предназначен для определения порядка обслуживания вызовов в зависимости от глобальной настройки лифта. Для наглядности кода был определён новый тип данных - bool, для работы с логическими переменными.

Особое требование при работе с классом: так как функция work() работает в графическом режиме, необходимо вызывать функцию init_graph() перед вызовом функции work().

4. Демонстрационная программа