PySimpleGUI制作简易停车场管理系统

此文章旨在记录自己学习内容，内容十分基础，还有许多不完善的多体谅 ：）

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停车场管理系统：

若车辆到达，则显示汽车在停车场内或便道上的停车位置；若车辆离去，则显示汽车在停车场内停留的时间和应缴纳的费用，在便道停留不收费。

1 PySimpleGUI

1.1 简介

PySimpleGUI是一个Python库，专为简化图形用户界面（GUI）的开发而设计。

它提供了许多预定义的窗口和元素，可以使用PySimpleGUI来创建窗口、按钮、文本框、输入框等，使得创建简单的GUI应用程序变得容易。

1.2下载

pip install PySimpleGUI

利用pip命令下载安装，请注意，确保你的计算机上已经安装了Python和pip。pip是Python的包管理工具，用于安装和管理Python包。

2 代码讲解

2.1 库引用

import PySimpleGUI as sg
from datetime import datetime
from collections import deque

该程序需要引入PySimpleGUI、datetime、collections三个库，其中再简要介绍一下另外两个库。

datetime库：

1.  这是Python标准库中的一个模块，用于处理日期和时间。
2. 使用datetime模块来获取当前日期和时间，执行日期和时间运算，以及格式化日期和时间。

collections库：

1. collections是 Python 的一个标准库，它提供了一些额外的容器类型，以补充 Python 内置的容器类型。这些额外的容器类型提供了更多的功能和灵活性，可以帮助你更高效地解决问题。
2. 使用deque模块代表双端队列，支持从两端添加和删除元素。deque支持从两端添加（append）和删除（pop）元素，这使得它非常适合用作滑动窗口、队列或栈等数据结构。

2.2 创建停车场类

class ParkingLotSystem:
    def __init__(self, capacity):
        self.capacity = capacity
        self.parking_lot = []  # 使用列表作为来模拟停车场
        self.lane = deque()  # 使用deque作为队列来模拟便道
        self.car_info = {}  # 存储车辆信息的字典，键为车牌号码，值为（到达时间，停车位置）元组

初始化(_init_方法)：

• self.capacity：表示停车场的容量，即停车场最多可以停放多少辆车。
• self.parking_lot：是一个列表(list)，用来存储已经停放在停车场内的车辆的信息。
• self.lane：是一个双端队列(deque)，用来模拟停车场出口的车道，车辆会按照进入的顺序排列在这个车道上等待进入停车场。
• self.car_info：是一个字典(dict)，用来储存每辆车的信息，比如车牌号和停车时间等。

2.3 主要功能函数

    def process_event(self, event_type, car_id, timestamp):
        if event_type == '入':
            if len(self.parking_lot) < self.capacity:
                # 车辆进入停车场
                position = len(self.parking_lot) + 1
                self.parking_lot.append(car_id)
                self.car_info[car_id] = (timestamp, 'Parking Lot', position)
                return f'车{car_id}停在{position}车位'
            else:
                # 停车场满了，车辆进入便道
                position = len(self.lane) + 1
                self.lane.append(car_id)
                self.car_info[car_id] = (timestamp, 'Lane', position)
                return f'车{car_id}停在便道{position}.'
        elif event_type == '出':
            if car_id in self.car_info:
                arrival_time, location_type, position = self.car_info[car_id]
                if location_type == 'Parking Lot':
                    # 车辆从停车场离开
                    self.parking_lot.remove(car_id)
                    duration = (timestamp - arrival_time).seconds // 60  # 转换为分钟
                    fee = duration * 0.1  # 假设每分钟收费0.1元
                    del self.car_info[car_id]
                    return f'车{car_id}离开停车场，共停{duration}分钟后. 花费：{fee:.2f}元'
                elif location_type == 'Lane':
                    # 车辆从便道离开
                    self.lane.remove(car_id)
                    del self.car_info[car_id]
                    return f'车{car_id}已经离开便道.'
            else:
                return "未找到该车辆"
         else:
              return "车辆进出未知，请重新输入"

2.3.1 process_event参数定义：

• self：指向ParkingLotSystem类实例本身的引用。
• event_type：事件类型，可以是"入"（车辆进入）或者"出"（车辆离开）。
• car_id：车辆的唯一标识符，即车牌号。
• timestamp：事件发生的时间戳。

2.3.2 如果事件为"入"（if event_type == "入"）：

首先检查停车场是否还有空位。这里通过比较停车场当前的车辆数量和停车场容量来实现。

如果停车场有空位，车辆就会进入停车场。这里做了几件事：

1. 计算车辆停放的位置（position），它是当前停车场车辆数量加1。
2. 将车牌号添加到停车场列表（self.parking_lot）中。
3. 在车辆信息字典（self.car_info）中为该车辆创建一个条目，包含到达时间、位置类型及其位置。
4. 返回一个字符串，说明车辆已经停在指定的车位上。

如果停车场已满，车辆就会进入便道。这里也做了几件事：

1. 计算车辆在便道上的位置（position）。
2. 将车牌号添加到便道列表（self.lane）里。
3. 在车辆信息字典（self.car_info）中为该车创建一个条目，同样包含到达时间、位置类型及其位置。
4. 返回一个字符串，说明车辆停在指定的便道位置处。

2.3.3 如果事件为"出"（if event_type == "出"）：

首先检查车牌号（car_id）是否存在于self.car_info字典中。

如果不在：则返回一个字符串，说明未找到该车辆。

如果存在并且该车停在停车场：

1. 从self.parking_lot列表中移除该车辆ID。
2. 计算车辆停留的时间。将当前时间减去车辆的到达时间，并且将结果转换为分钟。
3. 根据停留时间计算停车费用。这里假设每分钟收费0.1元。
4. 从self.car_info字典中删除该车的信息，
5. 返回一个字符串，说明车辆已经离开停车场，并提供了停留时间和花费的费用。

如果存在并且该车停在便道：

1. 从self.lane列表中移除该车牌号。
2. 从self.car_info字典中删除该车辆信息。
3. 返回一个字符串，说明车辆已经离开便道。

2.3.4 如果事件非入非出：

即用户输入非法，返回一个字符串，提醒用户正确输入。

3 界面设计

def main():
    layout = [
        [sg.Text('出入:'), sg.InputText(key='-EVENT-')],
        [sg.Text('车牌号:'), sg.InputText(key='-CARID-')],
        [sg.Text('时间( 形式: YYYY-MM-DD HH:MM):'), sg.InputText(key='-TIMESTAMP-')],
        [sg.Button('提交'), sg.Button('退出')],
        [sg.Text('输出:', key='-OUTPUT-')],
        [sg.Text('泊车状况:', key='-STATUS-')],
    ]

    window = sg.Window('停车场管理系统', layout)

    parking_lot_system = ParkingLotSystem(5) # 假设停车场容量为5辆车

    while True:
        event, values = window.read()
        if event == sg.WIN_CLOSED or event == '退出':
            break
        if event == '提交':
            event_type = values['-EVENT-']
            car_id = values['-CARID-']
            timestamp_str = values['-TIMESTAMP-']
            try:
                timestamp = datetime.strptime(timestamp_str, '%Y-%m-%d %H:%M')
            except ValueError:
                window['-OUTPUT-'].update('请按照要求输入时间')
                continue

            output = parking_lot_system.process_event(event_type, car_id, timestamp)
            window['-OUTPUT-'].update(output)
            window['-STATUS-'].update(
                f'停车状况: {parking_lot_system.parking_lot}\n便道: {list(parking_lot_system.lane)}')

    window.close()


if __name__ == '__main__':
    main()

3.1 创建窗口布局

• 使用sg库的元素定义了一个窗口布局，包括文本输入框、按钮和文本显示区域。
• 文本显示区（sg.Text）以及文本输入区（sg.InputText）存在键（key），以便在程序运行时引用和更新这些元素。

3.2 事件循环

• 使用while True循环来处理用户输入和更新界面。
• window.read()读取用户输入的事件和值。
• 如果用户关闭窗口或点击退出按钮，则退出循环。
• 如果用户点击提交按钮，则尝试处理提交的事件，以下介绍具体处理：
  1. 从界面获取事件类型、车牌号和时间。
  2. 尝试将时间字符串转换为datetime对象。如果失败，则提醒用户按格式输入
  3. 调用parking-lot-system.process-event方法处理事件，并更新界面上的信息
• 退出循环后，关闭窗口

4 结果展示

以下展示部分运行结果

5源码

import PySimpleGUI as sg
from datetime import datetime
from collections import deque


class ParkingLotSystem:
    def __init__(self, capacity):
        self.capacity = capacity
        self.parking_lot = []  # 使用列表作为来模拟停车场
        self.lane = deque()  # 使用deque作为队列来模拟便道
        self.car_info = {}  # 存储车辆信息的字典，键为车牌号码，值为（到达时间，停车位置）元组

    def process_event(self, event_type, car_id, timestamp):
        if event_type == '入':
            if len(self.parking_lot) < self.capacity:  # 检查停车场是否还有空位
                # 车辆进入停车场
                position = len(self.parking_lot) + 1  # 计算位置
                self.parking_lot.append(car_id)  # 将该车添加到停车场列表，即停在停车场之中。
                self.car_info[car_id] = (timestamp, 'Parking Lot', position)  # 为该车创建一个条目，其中包含到达时间、位置等信息
                return f'车{car_id}停在{position}车位'
            else:
                # 停车场满了，车辆进入便道
                position = len(self.lane) + 1
                self.lane.append(car_id)
                self.car_info[car_id] = (timestamp, 'Lane', position)
                return f'车{car_id}停在便道{position}.'
        elif event_type == '出':
            if car_id in self.car_info:
                arrival_time, location_type, position = self.car_info[car_id]
                if location_type == 'Parking Lot':
                    # 车辆从停车场离开
                    self.parking_lot.remove(car_id)  # 在停车区里移除
                    duration = (timestamp - arrival_time).seconds // 60  # 转换为分钟
                    fee = duration * 0.1  # 假设每分钟收费0.1元
                    del self.car_info[car_id]  # 删除车牌号
                    return f'车{car_id}离开停车场，共停{duration}分钟后. 花费：{fee:.2f}元'
                elif location_type == 'Lane':
                    # 车辆从便道离开
                    self.lane.remove(car_id)
                    del self.car_info[car_id]
                    return f'车{car_id}已经离开便道.'
            else:
                return "未找到该车辆"
        else:
            return "车辆进出未知，请重新输入"


def main():
    layout = [
        [sg.Text('出入:'), sg.InputText(key='-EVENT-')],
        [sg.Text('车牌号:'), sg.InputText(key='-CARID-')],
        [sg.Text('时间( 形式: YYYY-MM-DD HH:MM):'), sg.InputText(key='-TIMESTAMP-')],
        [sg.Button('提交'), sg.Button('退出')],
        [sg.Text('输出:', key='-OUTPUT-')],
        [sg.Text('泊车状况:', key='-STATUS-')],
    ]

    window = sg.Window('停车场管理系统', layout)  # 创建窗口

    parking_lot_system = ParkingLotSystem(5)  # 假设停车场容量为5辆汽车

    while True:
        event, values = window.read()
        if event == sg.WIN_CLOSED or event == '退出':
            break
        if event == '提交':
            # 获取出入情况、车牌号、时间
            event_type = values['-EVENT-']
            car_id = values['-CARID-']
            timestamp_str = values['-TIMESTAMP-']
            try:
                timestamp = datetime.strptime(timestamp_str, '%Y-%m-%d %H:%M')
            except ValueError:
                window['-OUTPUT-'].update('请按照要求输入时间')  # datetime对象转化失败，则提醒用户按格式输入
                continue

            # 输入目前停车场的泊车状况
            output = parking_lot_system.process_event(event_type, car_id, timestamp)
            window['-OUTPUT-'].update(output)
            window['-STATUS-'].update(f'停车状况: {parking_lot_system.parking_lot}\n便道: {list(parking_lot_system.lane)}')

    window.close()


if __name__ == '__main__':
    main()

文章到此结束，感谢各位阅读，祝您生活愉快！