1. Algoritmai ir duomenų struktūros (ADS)
6 paskaita
Saulius Ragaišis, VU MIF

2. Modeliavimo programos pavyzdys
Sąlyga: savitarnos parduotuvė dirba T laiko vienetų;
joje yra N kasų; kiekvienu laiko momentu su tikimybe M (%) ateina klientas; jo apsipirkimo laikas yra atsitiktinis, bet ne didesnis nei A; baigęs pirkti, jis stoja į eilę prie atsitiktinės kasos; jo aptarnavimo prie kasos laikas yra atsitiktinis, bet ne didesnis nei B.

3. Modeliavimo programos pavyzdys
Rasti: kiek reikia turėti parduotuvės vežimėlių, kad jų nepritrūktų
(daroma prielaida, kad aptarnavus klientą prie kasos, jo vežimėliu iš karto gali naudotis naujas klientas).

4. Programos parametrų failas
500 modeliavimo laikas
5 kasu skaičius
50 kliento atėjimo tikimybė (%)
40 maksimalus kliento apsipirkimo laikas
10 maksimalus kliento aptarnavimo prie kasos laikas

5. Eilėje saugomų duomenų tipas
unit QueueData;
interface
type QueueDataType = ...;
implementation
end.

6. ADT Eilė unit Queue; interface uses QueueData; type QueueType = ...;
procedure createQueue (var queue : QueueType);
function isEmptyQueue (const queue : QueueType) : boolean;
function isFullQueue (const queue : QueueType) : boolean;
procedure enQueue (var queue : QueueType; data : QueueDataType; var err : boolean);
procedure deQueue (var queue : QueueType; var data : QueueDataType; var err : boolean);
procedure firstInQueue (const queue : QueueType; var data : QueueDataType; var err : boolean);
function lengthOfQueue(const queue : QueueType) : integer;
procedure destroyQueue (var queue : QueueType);
implementation

7. Programa program Shop; uses QueueData, Queue;
const PARAMS_FILE_NAME = 'params.txt';
MAX_CASH_DESKS = 10;
MAX_ACTIVE_CLIENTS = 20;
{ Global variables }
var errors : boolean;
simulationTime, noOfCashDesks, newClientProbability,
maxBuyingTime, maxCashingTime : integer;
procedure loadParams; ...
{ Program variables }
var time, maxNoOfShoppingCarts, usedShoppingCarts, noOfActiveClients,
i, j, k : integer;
cashingTime : QueueDataType;
activeClients : array[1..MAX_ACTIVE_CLIENTS] of integer;
cashDesks : array[1..MAX_CASH_DESKS] of QueueType;
cashingLeft : array[1..MAX_CASH_DESKS] of integer;
begin
loadParams; if errors then exit;
...

8. Programa (2)
while not errors and (time < simulationTime) do { Main simulation loop }
begin
inc(time);
{ Get new client }
if random(100) <= newClientProbability then
{ New client should be added to active clients }
inc(noOfActiveClients);
if noOfActiveClients > MAX_ACTIVE_CLIENTS then
writeln('Number of active clients become too big ( >', MAX_ACTIVE_CLIENTS, ' ).');
errors := true;
break;
end;
activeClients[noOfActiveClients] := time + random(maxBuyingTime) + 1;
{ New client gets a shopping cart }
inc(usedShoppingCarts);
if usedShoppingCarts > maxNoOfShoppingCarts then
maxNoOfShoppingCarts := usedShoppingCarts;
{ Check active clients who finished buying } ...
{ Check queues at cash desks }
end; { Main simulation loop }

9. Programa (3) { Check active clients who finished buying } j := 0;
for i := 1 to noOfActiveClients do
begin
if activeClients[i] > time then
inc(j);
activeClients[j] := activeClients[i];
end
else
k := random(noOfCashDesks) + 1;
cashingTime := random(maxCashingTime) + 1;
enQueue(cashDesks[k], cashingTime, errors);
if errors then
writeln('The queue of cash desk becomes too long.');
break;
end;
if lengthOfQueue(cashDesks[k]) = 1 then
cashingLeft[k] := cashingTime + 1;
dec(noOfActiveClients);

10. Programa (4) { Check queues at cash desks }
for k := 1 to noOfCashDesks do
if lengthOfQueue(cashDesks[k]) > 0 then
begin
dec(cashingLeft[k]);
if cashingLeft[k] = 0 then
deQueue(cashDesks[k], cashingTime, errors);
if errors then
writeln('Program error: trying to dequeue.');
break;
end;
firstInQueue(cashDesks[k], cashingTime, errors);
cashingLeft[k] := cashingTime;

11. Programa (5) Pilnas programos tekstas bus pateiktas internete.
{ Output simulation results }
writeln('Max number of shopping carts is ', maxNoOfShoppingCarts);
{ Clearing data structues }
for i := 1 to MAX_CASH_DESKS do
destroyQueue(cashDesks[i]);
end.
Pilnas programos tekstas bus pateiktas internete.

12. Programos vykdymas
D:\MIF\A&DS\_Pvz>shop_a
Max number of shopping carts is 244
Pagrindinės programos pradžioje pridėjus: Randomize;
D:\MIF\A&DS\_Pvz>shop_r
Max number of shopping carts is 257
Max number of shopping carts is 256
Max number of shopping carts is 267
Max number of shopping carts is Ar programos rezultatai teisingi?

13. Apibendrinimas
Visada vertėtų pavertinti, ar programos rezultatai prasmingi.
Modeliavome 500 laiko vienetų, o kliento atėjimo tikimybė yra 50%.
Taigi per visą laiką turėtų ateiti apie 250 klientų.
O programa sako, kad tiek vežimėlių ir reikia.
Kyla įtarimas, kad vežimėliai neatlaisvinami...
Patikrinus, pasirodo, kad programoje praleistas
dec(usedShoppingCarts);

14. Klausimai ?