一、物流系统描述

1、项目背景

随着电子商务的快速发展，快递业务量呈现爆发式增长。根据国家邮政局数据，2023年中国快递业务量已突破1200亿件，日均处理量超过3.5亿件。然而，传统的“最后一公里”配送模式面临以下问题：

（1）效率低下：快递员需逐个上门投递，居民不在家时需多次配送，耗时耗力。

（2）安全隐患：快递随意堆放易导致丢失、错拿或隐私泄露。

（3）管理混乱：老旧小区缺乏统一管理，快递堆积影响社区环境。

（4）资源浪费：重复配送增加碳排放，包装垃圾污染环境。

智能小区物流管理系统应运而生，旨在通过物联网（IoT）、人工智能（AI）和自动化技术，优化末端配送流程，提升居民生活便利性。

2、系统描述

      系统核心功能包括智能快递柜的自动化存取，快递员可通过扫描包裹存入系统，系统自动分配柜门并生成唯一取件码；居民可通过取件码自助取件，24小时随时领取。系统实时监控快递柜状态，提供满柜预警和滞留包裹提醒，同时记录所有存取数据确保可追溯。物业端可查看数据分析报表，优化资源分配；

二、代码部分

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
#include <limits>
#include <stdexcept>
using namespace std;

class Package {
private:
    string id_;
    string code_;
    time_t arriveTime_;
    int cabinetId_;
    bool isTaken_;

public:
    Package(const string& id, const string& code, int cabinetId) {
        id_ = id;
        code_ = code;
        cabinetId_ = cabinetId;
        arriveTime_ = time(0);
        isTaken_ = false;
    }

    string getId() const { return id_; }
    string getCode() const { return code_; }
    int getCabinetId() const { return cabinetId_; }
    bool isTaken() const { return isTaken_; }

    void markAsTaken() { isTaken_ = true; }

    void display() const {
        cout << "快递单号: " << id_ 
             << " | 柜号: " << cabinetId_
             << " | 取件码: " << code_
             << " | 状态: " << (isTaken_ ? "已取件" : "待取件") << endl;
    }
};

class SmartCabinetSystem {
private:
    vector<Package> packages_;
    int totalSlots_;
    const string dataFile_;

    string generateSecureCode() {
        string code;
        const string charSet = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
        for (int i = 0; i < 8; ++i) {
            code += charSet[rand() % charSet.size()];
        }
        return code;
    }

    bool isValidCabinet(int id) const {
        return id > 0 && id <= totalSlots_;
    }

public:
    SmartCabinetSystem(int slots) : totalSlots_(slots), dataFile_("cabinet_data.txt") {
        srand(time(0));
        loadData();
    }

    ~SmartCabinetSystem() {
        saveData();
    }

    void storePackage(const string& packageId) {
        if (packages_.size() >= totalSlots_) {
            throw runtime_error("快递柜已满，无法存入！");
        }

        int cabinetId = findAvailableCabinet();
        if (!isValidCabinet(cabinetId)) {
            throw runtime_error("无可用柜门！");
        }

        string code = generateSecureCode();
        packages_.push_back(Package(packageId, code, cabinetId)); // 改用push_back
        cout << "存入成功！柜号: " << cabinetId << " 取件码: " << code << endl;
    }

    int findAvailableCabinet() const {
        vector<bool> occupied(totalSlots_ + 1, false);
        for (vector<Package>::const_iterator it = packages_.begin(); it != packages_.end(); ++it) {
            if (!it->isTaken()) {
                occupied[it->getCabinetId()] = true;
            }
        }

        for (int i = 1; i <= totalSlots_; ++i) {
            if (!occupied[i]) return i;
        }
        return -1;
    }

    void takePackage(const string& code) {
        for (vector<Package>::iterator it = packages_.begin(); it != packages_.end(); ++it) {
            if (!it->isTaken() && it->getCode() == code) {
                it->markAsTaken();
                cout << "取件成功！快递单号: " << it->getId() << endl;
                return;
            }
        }
        throw invalid_argument("无效取件码或快递已取走！");
    }

    void displayAllPackages() const {
        cout << "\n====== 快递列表 ======" << endl;
        int used = 0;
        for (vector<Package>::const_iterator it = packages_.begin(); it != packages_.end(); ++it) {
            if (!it->isTaken()) ++used;
        }
        cout << "总容量: " << totalSlots_ << " | 已用: " << used << endl;

        for (vector<Package>::const_iterator it = packages_.begin(); it != packages_.end(); ++it) {
            it->display();
        }
    }

    void saveData() const {
        ofstream out(dataFile_.c_str());
        if (!out) {
            cerr << "警告：无法保存数据到文件！" << endl;
            return;
        }

        for (vector<Package>::const_iterator it = packages_.begin(); it != packages_.end(); ++it) {
            out << it->getId() << ' ' << it->getCode() << ' '
                << it->getCabinetId() << ' ' << it->isTaken() << '\n';
        }
    }

    void loadData() {
        ifstream in(dataFile_.c_str());
        if (!in) return;

        packages_.clear();
        string id, code;
        int cabinetId;
        bool taken;

        while (in >> id >> code >> cabinetId >> taken) {
            Package pkg(id, code, cabinetId);
            if (taken) pkg.markAsTaken();
            packages_.push_back(pkg);
        }
    }
};

void userInterface(SmartCabinetSystem& system) {
    while (true) {
        cout << "\n===== 智能快递柜系统 =====" << endl;
        cout << "1. 存入快递\n2. 取出快递\n3. 查看状态\n4. 退出\n请选择: ";

        int choice;
        while (!(cin >> choice) || choice < 1 || choice > 4) {
            cin.clear();
            cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n');
            cout << "无效输入，请重新选择 (1-4): ";
        }

        try {
            switch (choice) {
                case 1: {
                    cout << "输入快递单号: ";
                    string packageId;
                    cin >> packageId;
                    system.storePackage(packageId);
                    break;
                }
                case 2: {
                    cout << "输入取件码: ";
                    string code;
                    cin >> code;
                    system.takePackage(code);
                    break;
                }
                case 3:
                    system.displayAllPackages();
                    break;
                case 4:
                    return;
            }
        } catch (const exception& e) {
            cerr << "操作失败: " << e.what() << endl;
        }
    }
}

int main() {
    SmartCabinetSystem system(12);
    userInterface(system);
    return 0;
}

三、运行结果

1、系统展示

2、快递员存入

3、用户取出

4、物流查看快递