基于C语言设计一个叫号系统
综合应用设计说明
某医院普通门诊拥有科室 15 个,每个科室值班医生 3 人;B 超室 1 个,有 3 台 B 超机。现需设计一个叫号系统,通过挂号次序,安排每个科室叫号顺序,各科室在诊断完病人后,根据其是否开具 B 超检查要求,安排 B 超室的叫号顺序,并在所有过程中,记录每位医生所看的病人及其听诊时间。
- 需实现挂号过程,医生就诊过程。
- 显示各科室、B超室目前排队情况。
- 查看各医生就诊的所有病人。
软件功能
- 病人选择科室进行挂号,自动分配患者编号
- 显示各个科室与 B 超室当前仍在排队等候的人数
- 显示每个医生(B 超室)当前病人还剩余的诊疗(检查)时间
- 显示当天已经过分钟数
- 根据医生编号查询当天医生诊疗病人的记录
- 根据时间刷新,自动分配患者到对应的医生(B 超室)进行治疗(检查)
- 将所有就诊记录存于文件,运行完程序可进行保存(对应于医院一天的营业结束)
- 查询就诊记录是通过数据文件读取比对实现的,当医生治疗一个病人的同时,对数据文件进行写入。病人挂号系统与自动分配诊室是通过建立病人的队列实现的,当时间刷新,每个诊室的情况都会重新更新,从而实现挂号、就诊、检查的过程。而各科室、B 超室的排队情况只需检查病人的排队队列长度即可获得。
设计思想
这道题的重点在于怎么处理患者的治疗过程。大二上学期的理论课上,我们在第一节的研讨课上对于这道题的实现进行了探讨。本题的患者排队与数据结构中的队列结构完全符合,当患者挂号后,检查该科室是否还有空闲的医生,若有,则直接进入进行治疗。若没有,则进入该科室的诊疗队列排队。每个科室的排队情况通过查询各个队列的长度即可得知。当时间刷新,有病人的医生诊疗时间发生变化,当变为 0 时,分配该病人 B 超时间。对于需要 B 超的患者,进入 B 超等候队列,依次进入各个 B 超室。同样的,时间刷新后 B 超室内患者检查时间变为 0 时,患者的治疗过程结束。B 超室会从 B 超的等候队列中寻找新的需要检查的患者。从现实中的排队联想到队列结构也是很正常的想法。
队列的元素为患者节点,节点本身有患者的各项信息,跟随患者类进行传输。每个科室(包括 B 超室)均有一条患者队列,代表等待队列。患者治疗情况的变化会引起患者节点的入队列与出队列。
而医生节点与 B 超室节点均需记录患者编号与剩余时间,而这两个节点的存储采用顺序表的结构(即数组)。
ui 界面中需要展示的部分,通过读取队列与医生数组、B 超室数组的数据即可解决。查询部分需要按行查询文件中的信息。
算法流程图如下:
逻辑结构与物理结构
逻辑结构均为线性结构,物理结构中,患者存储使用顺序或者链式结构均可(顺序队列或链式队列)。医生与 B 超室均使用顺序结构。
开发平台
CPU:i7-8750H
内存:16GB
操作系统:Windows10 专业版 ver1909
主体开发语言:C++(支持 C++11)
开发框架:Qt
开发环境:Qt 5.14.2
编辑器:Qt Creator 4.11.1(主要代码编写)&&VS Code(文本数据文件查看、resource 目录编辑和部分代码编写)
编译器:MinGW 32bit
运行环境:代码版本使用上述集成环境可正常编译运行,使用 windeployqt 整合生成的可执行文件版本可在 windows 环境的机型下正常运行。
系统的运行结果分析说明
调试与开发的过程
调试阶段与第一道算法部分相差不多。由于本题增加了对文件的操作,通过 VSCode 可以对文件实时的内容进行观察,便于发现代码逻辑上的错误。
开发的时候,由于对于本题的功能有一个比较清晰全面的认识,在设计 UI 界面的同时,我已经设想好了函数与类的各种接口设置。在对类和接口的填充过程中,对一些前面想的不够多的细小的错误进行了更正,最终顺利完成了软件的开发。
开发软件的成果
正确性:软件在不同的输入输出环境下均可以正常运行,顺利完成了设计的所有的黑盒与白盒测试。
稳定性:程序在各种环境下均可以稳定运行,对于涉及到的诸如文件路径,最长就诊时间,科室数目等等均使用宏定义在头文件呈现,方便后续的代码修改。未发现会导致系统崩溃的错误。
容错能力:本程序的容错能力非常完善。1、 对于搜索的结果显示采用了滚动条的形式,可以完整显示搜索结果。2、 限定科室输入框的 ASCII 码范围,仅接受数字输入(不接受负号),同时对错误输入有错误提醒。3、 当搜索医生的代码错误时,会显示空结果,符合预期。对于所有可能出现的错误情况均进行了相应的处理。
运行结果
挂号
自动分配医生,后续病人依次排队
时间刷新,更新各诊室与 B 超室状态
搜索某一医生的诊疗记录
操作说明
Qt 编译运行(注意代码路径中不能包含中文,否则无法正常编译运行)
双击项目文件打开项目
单击左下角运行按钮运行程序(接下来步骤与运行版相同)
运行版
需要两个文件夹在同一路径(若不在同一路径需要在头文件中修改宏定义,取消注释更换即可,为方便直接放在一个文件夹中)(hospital 文件夹中存有 doctor_information.txt 文件)
在 exe 目录文件夹中找到 exe 文件,双击运行程序
(Qt 编译运行与直接点击运行版运行之后步骤均相同)输入患者的挂号科室编号,点击需要挂号,系统自动分配患者编号与医生
挂满一定人数的界面(显示各科室排队情况,当前已分配的患者编号,各医生的剩余治疗时间)
点击下一分钟按钮刷新时间,对各诊室的情况与 B 超室情况进行更新
随后每按一次下一分钟即可刷新一次时间
刷新时间至所有患者均治疗、检查完毕
在搜索框中输入医生的编号,点击确定搜索即可找到搜索结果(下图为搜索到的结果,会显示医生的编号、患者的编号、患者治疗的时间)
下图为未搜索到的情况
该系统所有功能均已展示,可以自行选择挂号、刷新时间和搜索的顺序与次数,非法行为均已在代码层面拒绝,用户无需担心。
关闭软件后可在 hospital 文件夹中找到医生的诊疗记录,可自行复制(注意:不能手动删除该文件,每次运行程序时会自动清空文件内容,因此文件内容均为本次程序运行时的内容)。
用户可根据以上步骤自行体验该系统。