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# 概要设计
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## main函数流程
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## 轨道模块
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> 轨道模块是比较基础的模块，许多模块都建立在这个模块的基础上
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模块的主体是一个表示每个轨道节点的结构体。
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### 创建结构体
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```C
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/**
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* 创建轨道列表
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* @param length 站点之间的距离
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* @param node_num 站点的个数
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* @return 指向首站的指针
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*/
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rail_node_t * CreateRails(int length, int node_num);
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```
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这个函数的难点应该是创建一个双向的循环链表。
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### 寻找指定的站点
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```C
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/**
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* 查找指定编号的站点指针
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* @param rails 轨道的头节点地址
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* @param id 需要查找的站点编号
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* @return 需要查找站点指针
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*/
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rail_node_t *FindNode(rail_node_t rails, int id);
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```
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比较重要的工具函数，给定编号寻找对应的站点站点指针，不过没啥难度。
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## 公交车模块
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> 公交车模块就是比较复杂的模块了。
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模块的主体是一个表示公交车的结构体。
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### 运行公交车
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```C
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/**
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* 每个时刻使公交车前进
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* @param rails 轨道链表
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* @param direction 公交车前进的方向
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* @param bus 公交车
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* @return 公交车是否到达站点
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*/
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int RunBus(rail_node_t* rails, bus_t bus, int direction);
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```
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这个函数不难，就是根据指定的方向让公交车前进，同时判断公交车是否到站。
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## 请求模块
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请求模块的核心是一个表示请求的结构体。
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### 创建请求
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```C
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/**
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* 创建请求
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* @param query 请求链表队列
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* @param type 请求的类型
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* @param node 请求产生/指向的站点
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*/
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void CreateQuery(bus_query_t query, int type, rail_node_t node);
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```
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还是一个简单的链表创建函数，主要的关键点在于说明的第五点第四条：
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> 如果在某个请求没有完成时再有相同的请求(请求类型和站点全部相同)发生，则该请求被抛弃
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也就是在创建的时候要判断是否已存在相同的请求。
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### 删除请求
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> 删除请求其实就是处理请求的同义词
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这个函数没啥意思，就是删除一个链表节点。
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## 控制器模块
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> 全程序最复杂的模块
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### 时间计算
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一个`int`类型的全局变量储存全局的时间。
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```C
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/**
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* 时间增加
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*/
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void AddTime();
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```
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一个可有可无的函数，负责将时间加一。
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> 可能后期删除，作用不明显。
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### 策略简述
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策略的相关函数会在公交车到站的时候调用。
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策略一般包括两个函数，方向控制函数和请求处理函数。
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### 先来先服务策略(FCFS)
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> first come first serve
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>
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> 对于先来先服务策略，车一次停站只完成一个请求，即使在这个站点上即有乘车请求，车内也有到该站的请求，也只能按策略完成已经调度的那个请求。但是完成当前请求后，如果发现时间序列上后续的一个或多个连续请求都恰好在同一站点（即连续的同站点请求位置相同，但请求类型不同），则可以立即完成这些连续的同站点请求，也就是说特殊情况下，一次停车的1秒内可完成多个请求。
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#### 方向
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```C
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/**
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* 在先来先服务策略下应该前进的方向
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* @param bus 公交车
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* @param queries 请求队列链表
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* @return 前进的方向
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||
*/
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int FCFSDirection(bus_t bus, bus_query_t queries);
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```
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直接给出最先的一个请求就可以了。
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将给定的请求赋给全局变量。
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#### 请求
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```C
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/**
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* 在先来先服务策略下给出处理的请求
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||
* @param bus 公交车
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||
* @param queries 请求队列链表
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||
* @return 需要处理的请求
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||
*/
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bus_query_t FCFSQuery(bus_t bus, bus_query_t queries);
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```
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按照指定的策略给出现在可以处理的请求。
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在这里是当前所在站点和第一个请求指向站点相同是即可处理，而且连续处理。
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### 最短寻找时间优先(SSTF)
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> 对于最短寻找时间优先策略，一次服务的目标请求一旦确定，即使中途产生更优的请求也不可以更改。但如果新的请求恰好可以顺便服务（同方向的站台请求或车内请求），可以为新的请求停站。具体为：程序计算离当前车的位置最近的请求，如果没有请求则原地不动，否则按最近的路线（顺、逆时针）去接（送）。如果车途中遇到与车目前同方向的上车或下车请求，可以停下一秒解决，反方向的上车请求不停车。车服务完目标后，反复此过程，直到end。特别地，当车到达目标站点时，可以停一次车(1秒钟)完成该站点已接收的所有类型请求(区别于顺便站停靠）。
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#### 方向
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```C
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/**
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||
* 在最短寻找时间策略下应该前进的方向
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||
* @param bus 公交车
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||
* @param queries 请求队列链表
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||
* @return 前进的方向
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||
*/
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||
int SSTFDirection(bus_t bus, bus_query_t queries);
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```
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这个函数比较难，求出最短前进的方向即可。
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将处理的请求赋给全局变量。
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||
#### 请求
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||
```C
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||
/**
|
||
* 在最短寻找时间策略给出处理的请求
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||
* @param bus 公交车
|
||
* @param queries 请求队列链表
|
||
* @return 需要处理的请求
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||
*/
|
||
bus_query_t SSTFQuery(bus_t bus, bus_query_t queries);
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||
```
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给出当前需要处理的请求。注意有些请求时可以处理的，有些请求时不能顺便处理的。
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### 顺便服务策略(SCAN)
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#### 方向
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```C
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||
/**
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||
* 顺便服务的前进方向
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||
* @param bus 公交车
|
||
* @param queries 请求队列链表
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||
* @return 前进的方向
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||
*/
|
||
int SCANDirection(bus_t bus, bus_query_t queries);
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```
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也是判断最短的前进方向，但是
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## 输入输出模块
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> 输入输出模块是比较基础的模块，主要作用就是调用其他模块实现的功能。
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### 配置文件读取
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```C
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/**
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* 读取配置文件，创建轨道链表，同时读取需要使用的策略
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* @return 指向轨道链表的指针
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*/
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rail_node_t* ReadConfigFile();
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```
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这个函数需要完成三个任务：
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- 解析配置文件。（重点）
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- 调用函数创建轨道列表。
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- 读取指定的策略。
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### 打印当前状态
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```C
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/**
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||
* 打印当前的状态
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||
* @param rails 轨道链表
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* @return 返回需输出的字符串
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*/
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||
char* PrintState();
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```
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输出的格式如下：
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```
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TIME:秒数
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BUS:
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||
position:0
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target: 0000000000
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STATION:
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clockwise: 0000000000
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||
counterclockwise: 0000000000
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```
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这个函数的实现应该不难，遍历几个链表就结束了。
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> 返回一个字符串是为了便于测试，直接`printf`出来不好测试，也不符合解耦的设计策略。
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### 读取输入
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```C
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/**
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||
* 读取标准输入流中的输入
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* @param inputString 输入的字符串
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||
* @return 当前读取的状态
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||
*/
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||
int ReadInput(char* inputString);
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```
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这个函数的实现比较困难，在于读取对应的输入并调用相关的函数。
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输出的`int`值是一系列定义的宏：
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```C
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#define IO_CLOCK 0 // 读取时钟指令
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#define IO_READING 1 // 读取请求指令
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#define IO_END 2 // 读取结束指令
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```
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||
便于main函数确定下一步的行为。
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