江苏科技大学 数据结构课设
1、问题定义
校园导游咨询
2、导游无向图设计：
3、编程框架设计：
4、菜单设计
printf(" ┌──────────────────────────────────────────────────────┐\n");
printf(" │ ╭ ═══════════════════════════════════════════════ ╮ │\n");
printf(" │ ││ 欢 迎 使 用 校 园 导 游 系 统 ││ │\n");
printf(" │ ╰ ═══════════════════════════════════════════════ ╯ │\n");
printf(" │ 欢迎来到 │\n");
printf(" │ 江 苏 科 技 大 学 │\n");
printf(" │ 菜 单 │\n");
printf(" │ *************************************************** │\n");
printf(" │ * 1.主菜单 ** 2.学校地图 * │\n");
printf(" │ *************************************************** │\n");
printf(" │ * 3.学校景点介绍 ** 4. 查看游览路线 * │\n");
printf(" │ *************************************************** │\n");
printf(" │ * 5.查询景点间最短路径 ** 0.退出 * │\n");
printf(" │ *************************************************** │\n");
printf(" └──────────────────────────────────────────────────────┘\n");
5、地图初始化
typedef struct mapstr//图结构信息
{
vetinf vets[MaxNumber];//顶点数组
wetmatrix mat;//邻接矩阵
int vetnum, sidenum;
}mapstr;
mapstr campus;//图结构变量（学校校园）
int d[30];
int visited[50];
int shortest[MaxNumber][MaxNumber];//定义全局变量存储最小路径
int pathh[MaxNumber][MaxNumber];//定义存储路径
mapstr initmap()
{
mapstr m;
int i = 0, j = 0;
m.vetnum = 18;//定义顶点个数
m.sidenum = 25;//定义边的条数
for (i = 1; i <= vertex; i++)//依次设置顶点信息
m.vets[i].number = i;
strcpy(m.vets[1].name, "北门"); strcpy(m.vets[1].intro, "位于学校最北端，位于长香路");
strcpy(m.vets[2].name, "北苑食堂"); strcpy(m.vets[2].intro, "教职工餐厅");
strcpy(m.vets[3].name, "梦溪园"); strcpy(m.vets[3].intro, "学院楼附近的公园，适合散步");
strcpy(m.vets[4].name, "计院楼"); strcpy(m.vets[4].intro, "各个学院的办公室，实验室等");
strcpy(m.vets[5].name, "海韵湖"); strcpy(m.vets[5].intro, "海韵湖边还有环湖跑道");
strcpy(m.vets[6].name, "文理大楼"); strcpy(m.vets[6].intro, "文理大楼，长山校区的标志性建筑");
strcpy(m.vets[7].name, "图书馆"); strcpy(m.vets[7].intro, "我们平时自习和借阅图书的地方");
strcpy(m.vets[8].name, "求索园"); strcpy(m.vets[8].intro, "在这里可以欣赏到学校的一处优美的景色");
strcpy(m.vets[9].name, "明德楼"); strcpy(m.vets[9].intro, "明德楼和经世楼，我们平时上课的地方之一");
strcpy(m.vets[10].name, "东苑食堂"); strcpy(m.vets[10].intro, "位于学校东片区的食堂");
strcpy(m.vets[11].name, "笃学楼"); strcpy(m.vets[11].intro, "平时上课的地方之一");
strcpy(m.vets[12].name, "西苑食堂"); strcpy(m.vets[12].intro, "位于学校西片区的食堂");
strcpy(m.vets[13].name, "西区操场"); strcpy(m.vets[13].intro, "平时上体育课的地方");
strcpy(m.vets[14].name, "东区宿舍"); strcpy(m.vets[14].intro, "位于学校东片区的宿舍区");
strcpy(m.vets[15].name, "西区宿舍"); strcpy(m.vets[15].intro, "位于学校西片区的宿舍区");
strcpy(m.vets[16].name, "文体中心"); strcpy(m.vets[16].intro, "体育馆和报告厅");
strcpy(m.vets[17].name, "东区操场"); strcpy(m.vets[17].intro, "学校的另一个操场");
strcpy(m.vets[18].name, "南门"); strcpy(m.vets[18].intro, "学校的正门");
for (i = 1; i <= vertex; i++)
for (j = 1; j <= vertex; j++)
m.mat[i][j].weight = Infinity;//初始化图的邻接矩阵
m.mat[1][2].weight = 200; m.mat[1][3].weight = 300; m.mat[2][5].weight = 300; m.mat[2][10].weight = 500; m.mat[3][4].weight = 200;
m.mat[3][5].weight = 150; m.mat[3][11].weight = 350; m.mat[4][6].weight = 200; m.mat[5][7].weight = 100; m.mat[6][8].weight = 100;
m.mat[7][10].weight = 200; m.mat[7][11].weight = 200; m.mat[8][9].weight = 200; m.mat[8][11].weight = 250; m.mat[9][13].weight = 100;
m.mat[10][14].weight = 100; m.mat[11][13].weight = 250; m.mat[11][17].weight = 250; m.mat[12][13].weight = 150; m.mat[12][15].weight = 150;
m.mat[13][16].weight = 100; m.mat[14][17].weight = 150; m.mat[15][16].weight = 350; m.mat[16][18].weight = 250; m.mat[17][18].weight = 300;
for (i = 1; i <= vertex; i++)//无向带权图是对称矩阵,给其另一半赋值
for (j = 1; j <= vertex; j++)
m.mat[j][i].weight = m.mat[i][j].weight;
return m;
}//图的初始化
6.功能完善，补全代码
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
#define Infinity 65535 //表示无穷大
#define MaxNumber 25 //用于邻接矩阵
#define vertex 18 //顶点个数
typedef struct side//边的权值
{
int weight;//权值
}side, wetmatrix[MaxNumber][MaxNumber];//边的邻接矩阵类型
typedef struct vetinf//顶点信息
{
int number;//顶点编号
char name[64];//顶点名称
char intro[256];//顶点介绍
}vetinf;
typedef struct mapstr//图结构信息
{
vetinf vets[MaxNumber];//顶点数组
wetmatrix mat;//邻接矩阵
int vetnum, sidenum;
}mapstr;
mapstr campus;//图结构变量（学校校园）
int d[30];
int visited[50];
int shortest[MaxNumber][MaxNumber];//定义全局变量存储最小路径
int pathh[MaxNumber][MaxNumber];//定义存储路径
mapstr initmap()
{
mapstr m;
int i = 0, j = 0;
m.vetnum = 18;//定义顶点个数
m.sidenum = 25;//定义边的条数
for (i = 1; i <= vertex; i++)//依次设置顶点信息
m.vets[i].number = i;
strcpy(m.vets[1].name, "北门"); strcpy(m.vets[1].intro, "位于学校最北端，位于长香路");
strcpy(m.vets[2].name, "北苑食堂"); strcpy(m.vets[2].intro, "教职工餐厅");
strcpy(m.vets[3].name, "梦溪园"); strcpy(m.vets[3].intro, "学院楼附近的公园，适合散步");
strcpy(m.vets[4].name, "学院楼"); strcpy(m.vets[4].intro, "各个学院的办公室，实验室等");
strcpy(m.vets[5].name, "海韵湖"); strcpy(m.vets[5].intro, "海韵湖边还有环湖跑道");
strcpy(m.vets[6].name, "文理大楼"); strcpy(m.vets[6].intro, "文理大楼，长山校区的标志性建筑");
strcpy(m.vets[7].name, "图书馆"); strcpy(m.vets[7].intro, "我们平时自习和借阅图书的地方");
strcpy(m.vets[8].name, "求索园"); strcpy(m.vets[8].intro, "在这里可以欣赏到学校的一处优美的景色");
strcpy(m.vets[9].name, "明德楼"); strcpy(m.vets[9].intro, "明德楼和经世楼，我们平时上课的地方之一");
strcpy(m.vets[10].name, "东苑食堂"); strcpy(m.vets[10].intro, "位于学校东片区的食堂");
strcpy(m.vets[11].name, "笃学楼"); strcpy(m.vets[11].intro, "平时上课的地方之一");
strcpy(m.vets[12].name, "西苑食堂"); strcpy(m.vets[12].intro, "位于学校西片区的食堂");
strcpy(m.vets[13].name, "西区操场"); strcpy(m.vets[13].intro, "平时上体育课的地方");
strcpy(m.vets[14].name, "东区宿舍"); strcpy(m.vets[14].intro, "位于学校东片区的宿舍区");
strcpy(m.vets[15].name, "西区宿舍"); strcpy(m.vets[15].intro, "位于学校西片区的宿舍区");
strcpy(m.vets[16].name, "文体中心"); strcpy(m.vets[16].intro, "体育馆和报告厅");
strcpy(m.vets[17].name, "东区操场"); strcpy(m.vets[17].intro, "学校的另一个操场");
strcpy(m.vets[18].name, "南门"); strcpy(m.vets[18].intro, "学校的正门");
for (i = 1; i <= vertex; i++)
for (j = 1; j <= vertex; j++)
m.mat[i][j].weight = Infinity;//初始化图的邻接矩阵
m.mat[1][2].weight = 200; m.mat[1][3].weight = 300; m.mat[2][5].weight = 300; m.mat[2][10].weight = 500; m.mat[3][4].weight = 200;
m.mat[3][5].weight = 150; m.mat[3][11].weight = 350; m.mat[4][6].weight = 200; m.mat[5][7].weight = 100; m.mat[6][8].weight = 100;
m.mat[7][10].weight = 200; m.mat[7][11].weight = 200; m.mat[8][9].weight = 200; m.mat[8][11].weight = 250; m.mat[9][13].weight = 100;
m.mat[10][14].weight = 100; m.mat[11][13].weight = 250; m.mat[11][17].weight = 250; m.mat[12][13].weight = 150; m.mat[12][15].weight = 150;
m.mat[13][16].weight = 100; m.mat[14][17].weight = 150; m.mat[15][16].weight = 350; m.mat[16][18].weight = 250; m.mat[17][18].weight = 300;
for (i = 1; i <= vertex; i++)//无向带权图是对称矩阵,给其另一半赋值
for (j = 1; j <= vertex; j++)
m.mat[j][i].weight = m.mat[i][j].weight;
return m;
}//图的初始化
int locatevet(mapstr m, int v)
{
int i;
for (i = 0; i <= m.vetnum; i++)
if (v == m.vets[i].number) return i;//找到返回顶点i
return -1;
}//查询景点在图中的序号
void path(mapstr m, int l, int n, int k)
{
int s, t = k + 1; int length = 0;//t用于存储路径上下一顶点对应的d[]数组元素的下标
if (d[k] == n && k < 8)//若d[k]是终点且景点个数<8，则输出该路径
{
for (s = 0; s < k; s++)
{
length = length + m.mat[d[s]][d[s + 1]].weight;
}
if (length < 2000)
{
for (s = 0; s < k; s++)//输出该路径，s=0时为起点m
{
printf("%d%s--->", m.vets[d[s]].name);
}
printf("%d%s ", m.vets[d[s]].name);//输出最后一个顶点
printf("总路线长为%d米\n\n", length);
}
}
else
{
s = 1;
while (s <= m.vetnum)//从第m个顶点，访问所有顶点是否有路径
{
if ((m.mat[d[k]][s].weight < Infinity) && (visited[s] == 0))//顶点有边且未被访问
{
visited[s] = 1;
d[k + 1] = s;//存储顶点编号
path(m, l, n, t);
visited[s] = 0;//将找到的路径上的顶点的访问标志重新设置为，便于探究新的路径
}
s++;//试验下一顶点s开始是否有到终点的路径；
}
}
}//查询输入序号l,n间的长度不超过10个景点的路径
void shortestpath(mapstr m)
{
int v0, i, j, k = 1, min, t, p;
int final[MaxNumber];//final[w]=1表示已经求得顶点V0到Vw的的最短路径
int Pathside[MaxNumber];//用于存储最短路径下标的数组
int ShortPathwet[MaxNumber];//用于存储到各点最短路径的权值和
printf("\n请输入起始景点的编号：");
scanf("%d", &v0);
printf("\n");
while (v0<0 || v0>vertex)//判断是否输入正确
{
printf("\n您输入的景点编号不存在\n");
printf("请重新输入：");
scanf("%d", &v0);
}
for (i = 1; i <= m.vetnum; i++)//数组初始化
{
final[i] = 0;//全部顶点初始化为未找到路径
ShortPathwet[i] = m.mat[v0][i].weight;//将与v0有连线的路径加上权值
Pathside[i] = 0;//初始化路径数组为0
}
ShortPathwet[v0] = 0;
final[v0] = 1;
for (i = 1; i <= m.vetnum; i++)
{
min = Infinity;
for (j = 1; j <= m.vetnum; j++)//找出离当前指向顶点最近的点
{
if (!final[j] && ShortPathwet[j] < min)//未被访问且存在边
{
k = j;
min = ShortPathwet[j];
}
}
final[k] = 1;//将找到的离当前顶点最近的置1
for (j = 1; j <= m.vetnum; j++)
{
if (!final[j] && (min + m.mat[k][j].weight < ShortPathwet[j]))
{
ShortPathwet[j] = min + m.mat[k][j].weight;//修改当前最优路径长度
Pathside[j] = k;//存放前驱结点
}
}
}//Dijkstr算法主体
for (t = 1; t <= m.vetnum; t++)
{
p = t;
if (t != v0)
{
printf("%d%s", t, m.vets[t].name);
for (j = 2; j <= m.vetnum; j++)
{
if (Pathside[p] != 0)
{
printf("<--%d%s", Pathside[p], m.vets[p].name);
p = Pathside[p];
}
}
printf("<--%d%s", v0, m.vets[v0].name);
printf("\n总路线长为%d米\n\n", ShortPathwet[t]);
}
}
}//迪杰斯特拉算法求单源最短路径
void menu()
{
printf(" ┌──────────────────────────────────────────────────────┐\n");
printf(" │ ╭ ═══════════════════════════════════════════════ ╮ │\n");
printf(" │ ││ 欢 迎 使 用 校 园 导 游 系 统 ││ │\n");
printf(" │ ╰ ═══════════════════════════════════════════════ ╯ │\n");
printf(" │ 欢迎来到 │\n");
printf(" │ 江 苏 科 技 大 学 │\n");
printf(" │ 菜 单 │\n");
printf(" │ *************************************************** │\n");
printf(" │ * 1.主菜单 ** 2.学校地图 * │\n");
printf(" │ *************************************************** │\n");
printf(" │ * 3.学校景点介绍 ** 4. 查看游览路线 * │\n");
printf(" │ *************************************************** │\n");
printf(" │ * 5.查询景点间最短路径 ** 0.退出 * │\n");
printf(" │ *************************************************** │\n");
printf(" └──────────────────────────────────────────────────────┘\n");
}//主页
void printmapstr(mapstr m)
{
int i, j, k = 0;
for (i = 1; i <= vertex; i++)
{
if (m.vets[i].number != -1)
printf("%6d", i);
}
printf("\n");
for (i = 1; i <= m.vetnum; i++)
{
for (j = 1; j <= m.vetnum; j++)
{
if (m.mat[i][j].weight == Infinity)
printf(" **** ");
else
printf("%6d", m.mat[i][j].weight);
k++;
if (k % m.vetnum == 0)
printf("\n");
}
}
}//输出图的邻接矩阵的值
void floyd(mapstr m)
{
int i, j, k;
for (i = 1; i <= vertex; i++)//将图的邻接矩阵赋值给 shortest二维数组，将矩阵pathh全部初始化为-1
{
for (j = 1; j <= vertex; j++)
{
shortest[i][j] = m.mat[i][j].weight;
pathh[i][j] = j;
}
}
printf("\n");
for (k = 1; k <= vertex; k++)//核心操作，完成了以k为中间点对所有的顶点对（i,j）进行检测和修改
{
for (i = 1; i <= vertex; i++)
{
for (j = 1; j <= vertex; j++)
{
if (shortest[i][j] > shortest[i][k] + shortest[k][j])
{
shortest[i][j] = shortest[i][k] + shortest[k][j];
pathh[i][j] = pathh[i][k];//记录一下所走的路 //P数组用来存放前驱顶点
}
}
}
}
}//floyd算法
void display(mapstr m, int i, int j)
{
int a, b;
a = i, b = j;
printf("您要查询的两景点为%s和%s\n", m.vets[a].name, m.vets[b].name);
printf("其最短路径参考如下：\n\n");
printf("%d%s", a, m.vets[a].name);
while (pathh[i][j] != b)
{
printf("-->%d%s", pathh[i][j], m.vets[pathh[i][j]].name);
i = pathh[i][j];
}
printf("-->%d%s\n\n", b, m.vets[b].name);
printf("%s-->%s的最短路程为：%d米\n\n", m.vets[a].name, m.vets[b].name, shortest[a][b]);
}//输出最短路径
int shortdistance(mapstr m)
{
int i, j;
printf("请输入要查询的两个景点的数字编号(用空格隔开)\n");
scanf("%d %d", &i, &j);
while (i<0 || i>vertex || j<0 || j>vertex)
{
printf("输入信息有误！\n\n");
printf("请输入要查询的两个景点的数字编号(用空格隔开)\n");
scanf("%d %d", &i, &j);
}
floyd(m);
display(m, i, j);
return 1;
}//任意两点间距离
void compusinfor(mapstr m)
{
int i;
printf(" \n\n编号 景点名称 简介\n");
printf("*************************************************************************\n");
for (i = 1; i <= vertex; i++)
{
if (m.vets[i].number != -1)
printf("%-10d%-25s%-70s\n", m.vets[i].number, m.vets[i].name, m.vets[i].intro);
}
printf("*************************************************************************\n");
}//显示所有景点信息
void schoolmap()
{
printf(" -------------------------------江苏科技大学简易地图--------------------------------------\n");
printf("```````````````````````````````````````````````北门```````````````````````````````````````\n");
printf("``````````````````````````````````````````````````````北苑食堂````````````````````````````\n");
printf("``````````````````````````````````梦溪园``````````````````````````````````````````````````\n");
printf("```````````````````````学院楼````````````````海韵湖```````````````````````````````````````\n");
printf("``````````````````文理大楼```````````````````图书馆```````````````````````````````````````\n");
printf("```````````````````求索园`````````````````````````````````````````````````````````````````\n");
printf("`````````````明德楼``````````````````````````````````````````````东苑食堂`````````````````\n");
printf("``````````````````````````````````````笃学楼``````````````````````````````````````````````\n");
printf("`````````西苑食堂`````西区操场`````````````````````````````````````东区宿舍```````````````\n");
printf("西区宿舍``````````````文体中心```````````````````````东区操场`````````````````````````````\n");
printf("````````````````````````````````````````南门``````````````````````````````````````````````\n");
printf("\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t 西<---|--->东 \n");
}
int main()
{
menu();
int choice;
campus = initmap();
do
{
printf("请输入你的选择（输入1回到主菜单）：\n");
scanf("%d", &choice);
switch (choice)
{
case 1:system("cls"); menu(); break;
case 2:system("cls"); schoolmap(); break;
case 3:system("cls"); compusinfor(campus); break;
case 4:system("cls"); shortestpath(campus); break;
case 5:system("cls"); shortdistance(campus); break;
case 0:system("cls"); printf("谢谢使用\n"); break;
default:printf("未找到该功能，请输入有效选项！\n"); break;
}
} while (choice); menu();
}//主界面
7、结果展示
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