Загрузка данных
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <windows.h>
using namespace std;
int main() {
// === НАСТРОЙКА ЛОКАЛИЗАЦИИ ===
SetConsoleCP(1251);
SetConsoleOutputCP(1251);
setlocale(LC_ALL, "Russian");
srand(time(0));
// Емкости накопителей
const int ln11 = 12;
const int ln12 = 7;
const int ln21 = 16;
// Времена обработки в каналах
const int lk11 = 12, lk12 = 16, lk13 = 7;
const int lk21 = 12, lk22 = 11;
const int lk31 = 13, lk32 = 9;
const int max_time = 1000;
// Каналы
int k11[2000] = {0}, k12[2000] = {0}, k13[2000] = {0};
int k21[2000] = {0}, k22[2000] = {0};
int k31[2000] = {0}, k32[2000] = {0};
// Накопители
int n11[2000][ln11] = {0};
int n12[2000][ln12] = {0};
int n21[2000][ln21] = {0};
// Входные, выходные, потерянные заявки
int INz[2000][3] = {0};
int OUTz[2000][2] = {0};
int LOSTz[2000][8] = {0};
int inz = 0, outz = 0, lostz = 0;
// Время в накопителях
int time_in_h11[10000] = {0};
int time_in_h12[10000] = {0};
int time_in_h21[10000] = {0};
// Генерация моментов ближайшего поступления заявок
int ist1 = rand() % 10 + 1;
int ist2 = rand() % 10 + 1;
int ist3 = rand() % 10 + 1;
int t = 0;
// === ОСНОВНОЙ ЦИКЛ МОДЕЛИРОВАНИЯ ===
while (t < max_time) {
// 1. ВЫХОД ИЗ СИСТЕМЫ (3-я фаза)
if (t > 0) {
if (k31[t - 1] != k31[t] && k31[t - 1] != 0) {
outz++;
OUTz[t][0] = k31[t - 1];
}
if (k32[t - 1] != k32[t] && k32[t - 1] != 0) {
outz++;
OUTz[t][1] = k32[t - 1];
}
}
// 2. ПЕРЕХОД ИЗ КАНАЛОВ 2-й ФАЗЫ В 3-ю
if (t > 0) {
// К21 -> К31 или К32
if (k21[t - 1] != k21[t] && k21[t - 1] != 0) {
if (k31[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk31; i++) k31[i] = k21[t - 1];
} else if (k32[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk32; i++) k32[i] = k21[t - 1];
} else {
lostz++;
LOSTz[t][0] = k21[t - 1];
}
}
// К22 -> К31 или К32
if (k22[t - 1] != k22[t] && k22[t - 1] != 0) {
if (k31[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk31; i++) k31[i] = k22[t - 1];
} else if (k32[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk32; i++) k32[i] = k22[t - 1];
} else {
lostz++;
LOSTz[t][1] = k22[t - 1];
}
}
}
// 3. ПЕРЕХОД ИЗ НАКОПИТЕЛЯ Н21 В КАНАЛЫ К21 И К22
if (k21[t] == 0 && n21[t][0] != 0) {
for (int i = t; i < t + lk21; i++) k21[i] = n21[t][0];
for (int i = 0; i < ln21 - 1; i++) n21[t][i] = n21[t][i + 1];
n21[t][ln21 - 1] = 0;
}
if (k22[t] == 0 && n21[t][0] != 0) {
for (int i = t; i < t + lk22; i++) k22[i] = n21[t][0];
for (int i = 0; i < ln21 - 1; i++) n21[t][i] = n21[t][i + 1];
n21[t][ln21 - 1] = 0;
}
// 4. ПЕРЕХОД ИЗ 1-й ФАЗЫ В НАКОПИТЕЛЬ Н21
if (t > 0) {
// К11: блокировка при отсутствии мест
if (k11[t - 1] != k11[t] && k11[t - 1] != 0) {
if (n21[t][0] == 0) {
if (k21[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk21; i++) k21[i] = k11[t - 1];
} else if (k22[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk22; i++) k22[i] = k11[t - 1];
} else {
n21[t][0] = k11[t - 1];
}
} else if (n21[t][ln21 - 1] != 0) {
k11[t] = k11[t - 1];
} else {
for (int i = 0; i < ln21; i++) {
if (n21[t][i] == 0) {
n21[t][i] = k11[t - 1];
break;
}
}
}
}
// К12: потеря при переполнении Н21
if (k12[t - 1] != k12[t] && k12[t - 1] != 0) {
if (n21[t][0] == 0) {
if (k21[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk21; i++) k21[i] = k12[t - 1];
} else if (k22[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk22; i++) k22[i] = k12[t - 1];
} else {
n21[t][0] = k12[t - 1];
}
} else if (n21[t][ln21 - 1] != 0) {
lostz++;
LOSTz[t][2] = k12[t - 1];
} else {
for (int i = 0; i < ln21; i++) {
if (n21[t][i] == 0) {
n21[t][i] = k12[t - 1];
break;
}
}
}
}
// К13: потеря при переполнении Н21
if (k13[t - 1] != k13[t] && k13[t - 1] != 0) {
if (n21[t][0] == 0) {
if (k21[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk21; i++) k21[i] = k13[t - 1];
} else if (k22[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk22; i++) k22[i] = k13[t - 1];
} else {
n21[t][0] = k13[t - 1];
}
} else if (n21[t][ln21 - 1] != 0) {
lostz++;
LOSTz[t][3] = k13[t - 1];
} else {
for (int i = 0; i < ln21; i++) {
if (n21[t][i] == 0) {
n21[t][i] = k13[t - 1];
break;
}
}
}
}
}
// 5. ПЕРЕХОД ИЗ НАКОПИТЕЛЕЙ Н11 И Н12 В КАНАЛЫ 1-й ФАЗЫ
// Н11 -> К11
if (k11[t] == 0 && n11[t][0] != 0) {
for (int i = t; i < t + lk11; i++) k11[i] = n11[t][0];
for (int i = 0; i < ln11 - 1; i++) n11[t][i] = n11[t][i + 1];
n11[t][ln11 - 1] = 0;
}
// Н12 -> К12
if (k12[t] == 0 && n12[t][0] != 0) {
for (int i = t; i < t + lk12; i++) k12[i] = n12[t][0];
for (int i = 0; i < ln12 - 1; i++) n12[t][i] = n12[t][i + 1];
n12[t][ln12 - 1] = 0;
}
// Н12 -> К13
if (k13[t] == 0 && n12[t][0] != 0) {
for (int i = t; i < t + lk13; i++) k13[i] = n12[t][0];
for (int i = 0; i < ln12 - 1; i++) n12[t][i] = n12[t][i + 1];
n12[t][ln12 - 1] = 0;
}
// 6. ПОСТУПЛЕНИЕ НОВЫХ ЗАЯВОК ОТ ИСТОЧНИКОВ
// И1 -> К11 или Н11
if (ist1 == 0) {
inz++;
INz[t][0] = inz;
if (n11[t][0] == 0) {
if (k11[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk11; i++) k11[i] = INz[t][0];
} else {
n11[t][0] = INz[t][0];
}
} else if (n11[t][ln11 - 1] != 0) {
lostz++;
LOSTz[t][4] = INz[t][0];
} else {
for (int i = 0; i < ln11; i++) {
if (n11[t][i] == 0) {
n11[t][i] = INz[t][0];
break;
}
}
}
ist1 = rand() % 10 + 1;
}
// И2 -> К12 (потеря, если канал занят)
if (ist2 == 0) {
inz++;
INz[t][1] = inz;
if (k12[t] != 0) {
lostz++;
LOSTz[t][5] = INz[t][1];
} else {
for (int i = t; i < t + lk12; i++) k12[i] = INz[t][1];
}
ist2 = rand() % 10 + 1;
}
// И3 -> Н12
if (ist3 == 0) {
inz++;
INz[t][2] = inz;
if (n12[t][0] == 0) {
if (k12[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk12; i++) k12[i] = INz[t][2];
} else if (k13[t] == 0) {
for (int i = t; i < t + lk13; i++) k13[i] = INz[t][2];
} else {
n12[t][0] = INz[t][2];
}
} else if (n12[t][ln12 - 1] != 0) {
lostz++;
LOSTz[t][6] = INz[t][2];
} else {
for (int i = 0; i < ln12; i++) {
if (n12[t][i] == 0) {
n12[t][i] = INz[t][2];
break;
}
}
}
ist3 = rand() % 10 + 1;
}
// 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЛИЖАЙШЕГО ВРЕМЕНИ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ
int min_time = 10000;
// Поиск ближайшего события среди каналов
for (int i = t + 1; i <= t + 1000; i++) {
if (k11[i] != 0 && k11[i] != k11[i - 1]) { min_time = min(min_time, i); break; }
if (k12[i] != 0 && k12[i] != k12[i - 1]) { min_time = min(min_time, i); break; }
if (k13[i] != 0 && k13[i] != k13[i - 1]) { min_time = min(min_time, i); break; }
if (k21[i] != 0 && k21[i] != k21[i - 1]) { min_time = min(min_time, i); break; }
if (k22[i] != 0 && k22[i] != k22[i - 1]) { min_time = min(min_time, i); break; }
if (k31[i] != 0 && k31[i] != k31[i - 1]) { min_time = min(min_time, i); break; }
if (k32[i] != 0 && k32[i] != k32[i - 1]) { min_time = min(min_time, i); break; }
}
// Учёт времени поступления заявок от источников
if (ist1 > 0) min_time = min(min_time, t + ist1);
if (ist2 > 0) min_time = min(min_time, t + ist2);
if (ist3 > 0) min_time = min(min_time, t + ist3);
// 8. ПЕРЕНОС ДАННЫХ В НАКОПИТЕЛЯХ ДО БЛИЖАЙШЕГО СОБЫТИЯ
for (int next_t = t + 1; next_t <= min_time; next_t++) {
for (int i = 0; i < ln11; i++) n11[next_t][i] = n11[t][i];
for (int i = 0; i < ln12; i++) n12[next_t][i] = n12[t][i];
for (int i = 0; i < ln21; i++) n21[next_t][i] = n21[t][i];
// Уменьшение счётчиков источников
if (ist1 > 0) ist1--;
if (ist2 > 0) ist2--;
if (ist3 > 0) ist3--;
}
t = min_time;
if (t > max_time) break;
}
// === СБОР СТАТИСТИКИ ===
int idle_time_k11 = 0, idle_time_k12 = 0, idle_time_k13 = 0;
int idle_time_k21 = 0, idle_time_k22 = 0;
int idle_time_k31 = 0, idle_time_k32 = 0;
int idle_count_k11 = 0, idle_count_k12 = 0, idle_count_k13 = 0;
int idle_count_k21 = 0, idle_count_k22 = 0;
int idle_count_k31 = 0, idle_count_k32 = 0;
for (int step = 1; step <= max_time; step++) {
if (k11[step] == 0) {
idle_time_k11++;
if (step == 1 || k11[step - 1] != 0) idle_count_k11++;
}
if (k12[step] == 0) {
idle_time_k12++;
if (step == 1 || k12[step - 1] != 0) idle_count_k12++;
}
if (k13[step] == 0) {
idle_time_k13++;
if (step == 1 || k13[step - 1] != 0) idle_count_k13++;
}
if (k21[step] == 0) {
idle_time_k21++;
if (step == 1 || k21[step - 1] != 0) idle_count_k21++;
}
if (k22[step] == 0) {
idle_time_k22++;
if (step == 1 || k22[step - 1] != 0) idle_count_k22++;
}
if (k31[step] == 0) {
idle_time_k31++;
if (step == 1 || k31[step - 1] != 0) idle_count_k31++;
}
if (k32[step] == 0) {
idle_time_k32++;
if (step == 1 || k32[step - 1] != 0) idle_count_k32++;
}
for (int i = 0; i < ln11; i++) {
if (n11[step][i] != 0) time_in_h11[n11[step][i]]++;
}
for (int i = 0; i < ln12; i++) {
if (n12[step][i] != 0) time_in_h12[n12[step][i]]++;
}
for (int i = 0; i < ln21; i++) {
if (n21[step][i] != 0) time_in_h21[n21[step][i]]++;
}
}
double avg_idle_phase1 = (double)(idle_time_k11 + idle_time_k12 + idle_time_k13) /
(idle_count_k11 + idle_count_k12 + idle_count_k13);
double avg_idle_phase2 = (double)(idle_time_k21 + idle_time_k22) /
(idle_count_k21 + idle_count_k22);
double avg_idle_phase3 = (double)(idle_time_k31 + idle_time_k32) /
(idle_count_k31 + idle_count_k32);
double sum_h11 = 0, sum_h12 = 0, sum_h21 = 0;
int count_h11 = 0, count_h12 = 0, count_h21 = 0;
for (int id = 1; id <= inz; id++) {
if (time_in_h11[id] > 0) {
sum_h11 += time_in_h11[id];
count_h11++;
}
if (time_in_h12[id] > 0) {
sum_h12 += time_in_h12[id];
count_h12++;
}
if (time_in_h21[id] > 0) {
sum_h21 += time_in_h21[id];
count_h21++;
}
}
double avg_wait_h11 = (count_h11 > 0) ? sum_h11 / count_h11 : 0.0;
double avg_wait_h12 = (count_h12 > 0) ? sum_h12 / count_h12 : 0.0;
double avg_wait_h21 = (count_h21 > 0) ? sum_h21 / count_h21 : 0.0;
// === ВЫВОД В КОНСОЛЬ ===
cout << "================================================================" << endl;
cout << "РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ (Асинхронный спорадический алгоритм. Вариант 12)" << endl;
cout << "================================================================" << endl;
cout << fixed << setprecision(2);
cout << "1. Всего пришло заявок: " << inz << endl;
cout << "2. Обработано заявок: " << outz << endl;
cout << "3. Было утеряно заявок: " << lostz << endl;
cout << " (Осталось в системе: " << (inz - outz - lostz) << ")" << endl;
cout << "4. Среднее время простоя каналов по фазам:" << endl;
cout << " - Фаза 1 (К11, К12, К13): " << avg_idle_phase1 << " тактов" << endl;
cout << " - Фаза 2 (К21, К22): " << avg_idle_phase2 << " тактов" << endl;
cout << " - Фаза 3 (К31, К32): " << avg_idle_phase3 << " тактов" << endl;
cout << "5. Среднее время простоя заявок в накопителях:" << endl;
cout << " - Накопитель Н11: " << avg_wait_h11 << " тактов" << endl;
cout << " - Накопитель Н12: " << avg_wait_h12 << " тактов" << endl;
cout << " - Накопитель Н21: " << avg_wait_h21 << " тактов" << endl;
cout << "================================================================" << endl;
// === ЗАПИСЬ В ФАЙЛ (КАК В ПРИЛОЖЕНИИ Г, НО С ГАРАНТИРОВАННЫМ ВЫВОДОМ ПОТЕРЬ) ===
ofstream myfile("sync_spr.txt");
myfile << "\xEF\xBB\xBF"; // BOM для UTF-8
for (int t_idx = 1; t_idx <= max_time; t_idx++) {
// Входные заявки от источников
myfile << INz[t_idx][0] << "\t" << INz[t_idx][1] << "\t" << INz[t_idx][2] << "\t";
// Накопитель Н11 (через запятую)
for (int i = 0; i < ln11; i++) myfile << n11[t_idx][i] << ",";
myfile << "\t";
// Канал К11
myfile << k11[t_idx] << "\t";
// Накопитель Н12 (через запятую)
for (int i = 0; i < ln12; i++) myfile << n12[t_idx][i] << ",";
myfile << "\t";
// Каналы К12, К13
myfile << k12[t_idx] << "\t" << k13[t_idx] << "\t";
// Накопитель Н21 (через запятую)
for (int i = 0; i < ln21; i++) myfile << n21[t_idx][i] << ",";
myfile << "\t";
// Каналы К21, К22
myfile << k21[t_idx] << "\t" << k22[t_idx] << "\t";
// Каналы К31, К32
myfile << k31[t_idx] << "\t" << k32[t_idx] << "\t";
// ВЫХОДНЫЕ ЗАЯВКИ (в одной ячейке через запятую)
myfile << OUTz[t_idx][0] << "," << OUTz[t_idx][1] << "\t";
// ПОТЕРЯННЫЕ ЗАЯВКИ (в одной ячейке через запятую) - ВСЕ 8 элементов
for (int i = 0; i < 8; i++) {
myfile << LOSTz[t_idx][i];
if (i < 7) myfile << ",";
}
myfile << endl;
}
myfile.close();
cout << "\nРезультаты сохранены в файл sync_spr.txt" << endl;
system("pause");
return 0;
}