Chuyên đề ngành Tìm hiểu về hàng đợi và mô phỏng

Tìm hiểu về mô hình hàng đợi trong thực tế và mô phỏng,chương trình mô phỏng về hàng đợi bằng C, chuyên đề ngành công nghệ thông tin, kich thước chương trình gọn nhẹ mở lên là chạy :D,Mua để ủng hộ mình nhé các bạn hehe, xin cảm ơn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Môn Học: Chuyên Đề Ngành Nhóm 4 : Tìm hiểu về ứng dụng của hàng đợi (Queue) trong thực tế và cài đặt mô phỏng Giảng viên hướng dẫn:ThS Lê Hữu Dũng Sinh viên thực hiện: Hoàng Tuấn Anh 16A05 Nguyễn Văn Bảo 17A05 Nguyễn Khắc Dương 16A05 Đinh Trung Hiếu 16A5 Chuyên Ngành: Công Nghệ Thông Tin Hà Nội, 2019 MỤC LỤC I KẾ HOẠCH THỰC HIỆN VÀ PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC 1.1 Kế Hoạch thực hiện và phân công II MÔ TẢ BÀI TOÁN 2.1 Tóm tắt đề cương ⁻ Đề tài : Tìm hiểu về ứng dụng của hàng đợi (queue) trong thực tế và cài đặt mô phỏng ⁻ Gồm những phần: + Mô tả đề tài đánh giá các đề tài liên quan, xác định đối tượng và phân chia công việc + Thu thập dữ liệu, mô phỏng ứng dụng của hàng đợi trong thực tế và hình ảnh minh họa + Các ứng dụng khác được phát triển dựa trên hàng đợi ngày nay, ưu điểm của các ứng dụng đó 2.2 Giới thiệu đề tài - Lý thuyết hàng đợi + Hàng đợi (tiếng Anh: queue) là một cấu trúc dữ liệu dùng để chứa các đối tượng làm việc theo cơ chế FIFO (viết tắt từ tiếng Anh: First In First Out), nghĩa là "vào trước ra trước" + Trong hàng đợi, các đối tượng có thể được thêm vào hàng đợi bất kỳ lúc nào, nhưng chỉ có đối tượng thêm vào đầu tiên mới được phép lấy ra khỏi hàng đợi Thao tác thêm vào và lấy một đối tượng ra khỏi hàng đợi được gọi lần lượt là "enqueue" và "dequeue" Việc thêm một đối tượng luôn diễn ra ở cuối hàng đợi và một phần tử luôn được lấy ra từ đầu hàng đợi + Cấu trúc dữ liệu hàng đợi có thể định nghĩa như sau: Hàng đợi là một cấu trúc dữ liệu trừu tượng (ADT) tuyến tính Tương tự như ngăn xếp, hàng đợi hỗ trợ các thao tác: - Các cách cài đặt hàng đợi + Cài đặt bằng mảng Các thao tác: - Khởi tạo hàng đợi(Initialize Queue) - Kiểm tra xem hàng đợi có rỗng không? (Check if a queue is empty) - Kiểm tra xem hàng đợi có đầy không? (Check if a queue is full) - Đưa thêm một phần tử vào hàng đợi - Xóa một phần tử khỏi hàng đợi Nhược điểm: - Qua mỗi lần xóa (deQ): phần sử dụng được của mảng sẽ giảm đi (do front tăng lên) Cách khắc phục: - Sử dụng mảng vòng (Circular Array) - Khởi tạo hàng đợi(Initialize Queue) - Kiểm tra xem hàng đợi có rỗng không? (Check if a queue is empty) - Kiểm tra xem hàng đợi có đầy không? (Check if a queue is full) - Đưa thêm một phần tử vào hàng đợi - Xóa một phần tử khỏi hàng đợi Nhược điểm: - Mặc dù phương pháp sử dụng mảng vòng có thể tận dùng toàn bộ các mảng đã được cấp pháp ban đầu nhưng khi mảng đầy thì không thể thêm phần tử vào hàng được nữa Cách khắc phục: - Sử dụng Danh sách liên kết 2 Cài hàng đợi sử dụng Danh Sách Liên Kết: (Implementation Queue using List Point) - Khởi tạo hàng đợi(Initialize Queue) - Kiểm tra xem hàng đợi có rỗng không? (Check if a queue is empty) - Kiểm tra hàng đợi có đầy không (ở đây không có hàm này vì danh sách liên kết làm sao đầy được ^^!) - Đưa thêm một phần tử vào hàng đợi - Xóa một phần tử khỏi hàng đợi Ưu điểm: - khắc phục được tình trạng đầy của việc sử dụng mảng để cài đặt queue - Một số mô hình hàng đợi + Hệ thống một kênh phục vụ M/M/1 ● Là hàng đợi đơn giản nhất với một số đặc điểm ● Không giới hạn kích thước dòng vào ● Không giới hạn kích thước hàng đợi ● Có duy nhất một kênh phục vụ ● Áp dụng quy tắc phục vụ FIFO ● Tốc độ phục vụ không phụ thuộc trạng thái, mà được đặc trưng bởi số khách hàng trong hệ thống, Số khách hàng đến trung bình trong một đơn vị thời gian, Số khách hàng được phục vụ trong một đơn vị thời gian, Số lượng khách hàng lưu trú trong hệ thống (lượng khách đang chờ đợi + đang được phục vụ), Thời gian trung bình khách hàng trong hệ thống (thời gian chờ đợi + thời gian phục vụ), Số khách hàng trung bình trong hàng đợi, Thời gian chờ đợi trung bình trong hàng đợi, Xác suất không có khách hàng trong hệ thống (hệ thống nhàn rỗi) + Hệ thống đa kênh phục vụ M/M/c ● Hàng đợi M/M/c được mô tả như sau: Mô hình hàng đợi với 2 hoặc nhiều quầy phục vụ, khách hàng đến một hàng đợi và tiến đến quầy phục vụ đầu tiên trống Đây là mô hình áp dụng nhiều tại các ngân hàng hoặc các hệ thống tổng đài hỗ trợ ● Tốc độ phục vụ phụ thuộc vào số kênh phục vụ, số khách hàng đến trung bình trong một đơn vị thời gian, số khách hàng được phục vụ trong một đơn vị thời gian ở mỗi kênh, xác uất hệ thống không có khách hàng + Hệ thống hàng đợi có thời gian phục vụ chính xác M/D/1 ● Hàng đợi có thời gian phục vụ chính xác thay vì phân phối mũ Khi khách hàng yêu cầu dịch vụ quá trình phục vụ theo một vòng đời được định sẵn ● Độ dài trung bình của hàng đợi ● Thời gian đợi trung bình ● Số khách hàng trung bình trong hệ thống ● Thời gian đợi trung bình trong hệ thống ● + Hệ thống hàng đợi giới hạn kích thước M/M/c/K ● Là hệ thống đa kênh và chỉ có tối đa K khách hàng được phép lưu trú trong hệ thống, Hàng gồm c kênh phục vụ, Nguyên tắc phục vụ FCFS, Không giới hạn kích thước dòng vào, Giới hạn kích thước khách hàng trong hàng đợi ● Hiệu suất phụ thuộc chiều dài hàng đợi trung bình, xác suất có k khách hàng và 0 khách hàng trong hệ thống ⁻ Tổng quan về hàng đợi : Lý thuyết về hệ thống hàng đợi là lý thuyết được nghiên cứu rộng rãi từ thế kỉ 20 và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như bưu chính viễn thông, hàng không, đường sắt, kiểm soát lưu lượng giao thông, đánh giá hiệu năng hệ thống máy tính, y tế và chăm sóc sức khỏe, kinh doanh mua bán… ⁻ Trong nhiều hệ thống phục vụ, khách hàng phải dùng chung tài nguyên, phải chờ để được phục vụ và đôi khi bị từ chối phục vụ Lý thuyết hệ thống hàng đợi giúp các định và tìm các phương án tối ưu để hệ thống phục vụ tốt nhất và lợi nhuận cao nhất ⁻ Hàng đợi là loại cấu trúc dữ liêu có tính chất ‘vào trước, ra trước” (First-in, First-out / FIFO) Nó giống như trường hợp hàng đợi ngoài thực tế khi ta mua hàng, người nào xếp hàng vào hàng đợi trước thì sẽ được phục vụ trước và ra khỏi hàng đợi trước 2.3 Ưu nhược điểm của hàng đợi ⁻ ⁻ Ưu điểm của hàng đợi + Giúp phân chia công việc xử lý một cách hợp lý công bằng + Nhanh trong việc thêm và xóa dữ liệu Nhược điểm của hàng đợi + Hàng đợi không dễ tìm kiếm và xóa 2.4 Nội dung đề tài và dự định đạt được - Về phần lý thuyết ⁺ Hiểu về các định nghĩa , lý thuyết về hàng đợi, cách cài đặt hàng đợi ⁺ Các kỹ thuật trong hàng đợi enqueue, dequeue, isEmpty, Front ⁺ Giới thiệu các mô hình hàng đợi khác: hàng đợi một kênh phục vụ (M/M/1), hàng đợi đa kênh phục vụ(M/M/c), hàng đợi có thời gian phục vụ chính xác (M/D/1) - Về phần ứng dụng ⁺ ⁺ Ứng dụng tìm hiểu ● Ứng dụng cho bài toán gọi điện tổng đài ● Ứng dụng cho bài toán xếp hàng đợi phục vụ tại ngân hàng Dự kiến kết quả đạt được ● Hiểu được quy trình hoạt động ● Mô phỏng ứng dụng trực quan + Trả lời : hàng đợi còn lại sẽ bị hủy do không được xử lý + Đặng Thị Thu Hằng : Trong ứng dụng hàng đợi gọi điện thoại tổng đài , khi số lượng người trực điện thoại thì thời gian khách hàng phải đợi có giới hạn không ? Nếu có thì trong bao lâu hay là phải chờ quảng cáo đến khi có người tiếp nhận ? + Trả lời :vì 1 điện thoại viên không thể trả lời cùng lúc nhiều cuộc được nên người đến sau phải đợi có bàn rảnh thì mới được trả lời và thời gian chờ đợi sẽ phụ thuộc vào thời gian phục vụ của các cuộc gọi đến 5.2 + Câu hỏi ngày 29/10/2019 Nguyễn Hữu Hóa:Khi khách hàng một hàng đợi hết có thể chuyển khách hàng từ hàng đợi khác không - Trả lời: Khách hàng đến sẽ được xếp vào hàng đợi và sẽ có bộ phận điều phối vào quầy phục vụ tương ứng - Nguyễn Văn Hoàn : Trên thực tế trong ngân hàng như Vietcombank, họ sẽ chỉ ra quầy giao dịch Khi khách hàng lấy số sẽ chọn quầy muốn giao dịch và khi đó từng quầy sẽ có hàng đợi riêng, nhóm bạn sẽ xử lý bài toán đó như thế nào? - Trả lời: Để giải quyết vấn đề này ngân hàng có bộ phận nhân viên sẽ hỏi khách hàng có nhu cầu gì và sẽ lấy số tương ứng với dịch vụ của khách hàng, và sẽ tạo thành các hàng đợi tương ứng VI SLIDE BÁO CÁO ... Nhược điểm hàng đợi + Hàng đợi khơng dễ tìm kiếm xóa 2.4 Nội dung đề tài dự định đạt - Về phần lý thuyết ⁺ Hiểu định nghĩa , lý thuyết hàng đợi, cách cài đặt hàng đợi ⁺ Các kỹ thuật hàng đợi enqueue,... khách hàng dựa vào số khách hàng nhập B3: Khởi tạo hàng đợi chứa số khách hàng nhập B4: Thêm khách hàng vào hàng đợi B5: Đưa khách hàng vào để phục vụ B6: Hiện thông báo khơng cịn khách hàng ⁻... FIFO) Nó giống trường hợp hàng đợi thực tế ta mua hàng, người xếp hàng vào hàng đợi trước phục vụ trước khỏi hàng đợi trước 2.3 Ưu nhược điểm hàng đợi ⁻ ⁻ Ưu điểm hàng đợi + Giúp phân chia công việc