Planteo del problema:
Este práctico tiene por objetivo mostrar la importancia de las colas en las Ciencias de la Computación y más precisamente en las simulaciones.
Las simulaciones permiten analizar situaciones de la realidad sin la necesidad de ejecutarlas realmente. Tiene el beneficio que su costo es muy inferior a hacer pruebas en la realidad.
Desarrollar un programa para la simulación de un cajero automático.
Se cuenta con la siguiente información:
- Llegan clientes a la puerta del cajero cada 2 ó 3 minutos.
- Cada cliente tarda entre 2 y 4 minutos para ser atendido.
Obtener la siguiente información:
1 - Cantidad de clientes que se atienden en 10 horas.
2 - Cantidad de clientes que hay en cola después de 10 horas.
3 - Hora de llegada del primer cliente que no es atendido luego de 10 horas (es decir la persona que está primera en la cola cuando se cumplen 10 horas)
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<stdlib.h>
#include <time.h>
struct nodo {
int info;
struct nodo *sig;
};
struct nodo *raiz=NULL;
struct nodo *fondo=NULL;
int vacia()
{
if (raiz == NULL)
return 1;
else
return 0;
}
void insertar(int x)
{
struct nodo *nuevo;
nuevo=malloc(sizeof(struct nodo));
nuevo->info=x;
nuevo->sig=NULL;
if (vacia())
{
raiz = nuevo;
fondo = nuevo;
}
else
{
fondo->sig = nuevo;
fondo = nuevo;
}
}
int extraer()
{
if (!vacia())
{
int informacion = raiz->info;
struct nodo *bor = raiz;
if (raiz == fondo)
{
raiz = NULL;
fondo = NULL;
}
else
{
raiz = raiz->sig;
}
free(bor);
return informacion;
}
else
return -1;
}
void liberar()
{
struct nodo *reco = raiz;
struct nodo *bor;
while (reco != NULL)
{
bor = reco;
reco = reco->sig;
free(bor);
}
}
int cantidad()
{
struct nodo *reco = raiz;
int cant = 0;
while (reco != NULL)
{
cant++;
reco = reco->sig;
}
return cant;
}
void simulacion()
{
srand(time(NULL));
int estado = 0;
int llegada = rand() % 2 + 2;
int salida = -1;
int cantAtendidas = 0;
int minuto;
for (minuto = 0; minuto < 600; minuto++)
{
if (llegada == minuto)
{
if (estado == 0)
{
estado = 1;
salida = minuto + 2 + rand() % 3;
}
else
{
insertar(minuto);
}
llegada = minuto + 2 + rand() % 2;
}
if (salida == minuto)
{
estado = 0;
cantAtendidas++;
if (!vacia())
{
extraer();
estado = 1;
salida = minuto + 2 + rand() % 3;
}
}
}
printf("Atendidos:%i\n" ,cantAtendidas);
printf("En cola:%i\n",cantidad());
printf("Minuto llegada:%i",extraer());
}
int main()
{
simulacion();
liberar();
getch();
return 0;
}
Par administrar la estructura cola definimos las funciones de insertar, extraer, vacía, cantidad y liberar.
La función donde implementamos la lógica es en la función de simulacion, veamos las distintas partes:
srand(time(NULL));
int estado = 0;
int llegada = rand() % 2 + 2;
int salida = -1;
int cantAtendidas = 0;
int minuto;
Iniciamos la semilla de valores aleatorios llamando a srand y pasando el valor devuelto por la función time que se encuentra en el archivo de inclusión time.h.
La variable estado almacena un cero si el cajero está libre y un uno cuando está ocupado.
La variable llegada almacena en que minuto llegará el próximo cliente (debemos generar un valor entre 2 y 3)
La variable salida almacenará en que minuto terminará el cliente de ser atendido (como al principio el cajero está vacío inicializamos esta variable con -1)
Llevamos un contador para saber la cantidad de personas atendidas (cantAtendidas)
Disponemos un for que se repita 600 veces (600 minutos o lo que es lo mismo 10 horas)
for (minuto = 0; minuto < 600; minuto++)
Dentro del for hay dos if fundamentales que verifican que sucede cuando llega una persona o cuando una persona se retira:
if (llegada == minuto)
{
............
}
if (salida == minuto)
{
............
}
Cuando llega una persona al cajero primero verificamos si el cajero está desocupado:
if (llegada == minuto)
{
if (estado==0) {
Si está desocupado lo ocupamos cambiando el valor de la variable estado y generando en que minuto esta persona dejará el cajero (un valor aleatorio entre 2 y 4 minutos):
estado = 1;
salida = minuto + 2 + rand() % 3;
Si el cajero está ocupado procedemos a cargar dicha persona en la cola (insertamos el minuto que llega):
else
{
insertar(minuto);
}
Luego generamos el próximo minuto que llegará otra persona:
llegada = minuto + 2 + rand() % 2;
El otro if importante es ver que sucede cuando sale la persona del cajero:
if (salida == minuto) {Si sale una persona del cajero cambiamos el valor de la variable estado, incrementamos en uno el contador cantAtendidos y si la cola no está vacía extraemos una persona, cambiamos a uno la variable estado y generamos en que minuto dejará esta persona el cajero:
estado = 0;
cantAtendidas++;
if (!vacia())
{
extraer();
estado = 1;
salida = minuto + 2 + rand() % 3;
}
Fuera del for mostramos los tres resultados:
printf("Atendidos:%i\n" ,cantAtendidas);
printf("En cola:%i\n",cantidad());
printf("Minuto llegada:%i",extraer());