[자료구조] - 큐 응용 /은행 서비스 시뮬레이션 프로그램

은행 서비스 시뮬레이션 프로그램

큐 데이터 원소를 고객 정보 구조체로 생성하고 큐 함수들을 가져다가 main함수만 바꿔주면 된다.

	1.주어진 시간동안 고객은 랜덤한 간격으로 큐에 들어온다.
	2.고객들의 서비스 시간도 한계값 안에서 랜덤하게 결정된다.
	3.한 고객의 서비스가 끝나면 큐의 맨 앞에 있는 다른 고객이 서비스를 받기 시작한다.
	4.정해진 시간동안의 시뮬레이션이 끝나면 고객들의 전체대기시간을 계산하여 출력한다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_QUEUE_SIZE 5

typedef struct {
	int id;
    int arrival_time;
    int service_time;
 } element;
 
typedef struct {
	int front;
    int rear;
    element data[MAX_QUEUE_SIZE];
 } QueueType;
 
 //오류 함수
 void error(char *message)
 {
	fprintf(stderr, "%s\n", message);
    exit(1);
 }
 
 //큐 초기화 함수
 void init_queue(QueueType *q)
 {
 	q->rear = 0;
    q->front = 0;
 }
 
 //큐 상태 출력 함수
 void queue_print(QueueType *q)
 {
 printf("QUEUE(front=%d rear=%d) = ", q->front, q->rear);
 if( !is_empty(&q)) {
	int i = q->front;
    do{
    	i = (i+1) % (MAX_QUEUE_SIZE);
        printf("%d | ", q->data[i]);
        if(i == q->rear)		// 공백 상태일때
        	break;
    } while (i != q->front);
	
    printf("\n");
 }
 
 // 큐 포화 확인 함수
 int is_full(QueueType *q)
 {
	return(q->rear ==  q->front);
 }
 
 // 큐 공백 확인 함수
 int is_empty(QueueType *q)
 {
	if((q->rear+1) % MAX_QUEUE_SIZE == q->front)
    	return 1;
    else
    	return 0;
}

// 큐 삽입 함수
void enqueue(QueueType *q, int item)
{
	if( is_full(q)){
		error("큐가 포화상태입니다.");
        return;
    }
    q->rear = (q->rear + 1) % MAX_QUEUE_SIZE; // 01234012....
    q->data[(q->rear)] = item;
}

// 큐 삭제 함수
void dequeue(QueueType *q)
{
	if( is_empty(q)){
    	error("큐가 공백상태입니다.");
      	return;
    }
   q->front = (q->front+1) % MAX_QUEUE_SIZE;
   return q->data[q->front];
}

element peek(QueueType *q){
	if(is_empty(&q))
    	error("큐가 공백상태입니다.");
    return q->data[(q->front+1) % MAX_QUEUE_SIZE];
}

int main(void)
{
	int minutes = 60;
    int total_wait = 0;
    int total_customer = 0;
    int service_time;
    int service_customer;
    QueueType queue;
    init_queue(&queue);
    
    
   	srand(time(NULL));// 난수 중복 없애기위해 선언
    for(int clock = 0; clock < minutes; clock++) { // 총 60분동안 진행
		printf("현재시각 = %d\n", clock);
        if(rand()%10 < 3) { //30%확률로 고객이 들어옴
          element customer; // 고객 정보 구조체 생성
          customer.id = total_customer++;	// 고객 id
          customer.arrival_time = clock;	// 고객 도착 시간
          customer.service_time = rand()%3 + 1; // 고객 서비스 시간
   		  enqueue(&queue, customer);// 고객 정보 큐에 삽입
       	  printf("고객 %d이 %d분에 들어옵니다. 업무처리시간= %d분\n", 
        		customer.id, customer.arrival_time, customer.service_time);
        }
        if(service_time > 0) {//서비스 시간 0이 아니면 고객이 서비스 받는중
        	printf("고객 %d 업무처리중입니다. \n", service_customer);
            service_time--; //clock 하나 증가했으므로 서비스 타임 하나 감소
        }
        else { // 서비스 받는 고객이 없으므로 큐에서 고객 구조체 하나 꺼내어 서비스 시작
        	if( !is_empty(&queue)) {
				element customer = dequeue(&queue);
                service_customer = customer.id;
                service_time = customer.service_time;
                printf("고객 %d이 %d분에 업무를 시작합니다. 대긱시간은 %d분이었습니다.\n",
                		customer.id, clock, clock - customer.arrival_time);
                total_wait += clock - coustomer.arrival_time;
             }
         }
    }
    printf("전체 대기 시간 = %d분 \n", total_wait);
    return 0;
 }

즉 service_time이 0이 아니냐 맞냐에 따라서 고객이 서비스를 받는중이냐 받지 않는중이냐를 판단할 수 있다. 그러나 30%의 확률로 고객이 들어오는것이(enqueue), 고객이 시간이 지남에 빠지는 것(dequeue)보다 많으면 큐는 포화 상태를 출력할 수 있다.