南 通 大 学

计算机科学与技术学院

数据结构课程设计报告

姓    名:

**

班    级:

网工**

学    号:

******

指导老师:

*******

选    题:

校园导游

日    期:

2018.01.18

  • 问题分析及功能设计

校园占地几千亩,生活设施分布较散;校园内景色优美,景点甚多。在校园内移动,因时间、交通工具和用户兴趣等原因,需要选择线路。本设计的主要任务是为在南通大学新校区内生活、购物、参观,学习的人们提供行走路线查询、选择、景点介绍的帮助。

以下是校园导游系统应具备的功能:

  1. 根据用户需求智能推荐相关地点。
  2. 粗略展示校园平面图。
  3. 罗列各个景点,实现对某个景点的详细查询。

(4)给出到某个景点的最佳路线。

(5)管理员可以修改景点信息。

struct VertexNode{     //创造一个存储景点及其该景点信息的顶点

  • 数据结构设计

为了实现以上的功能,达到寻找最短路线的目的,我选择无向网的邻接矩阵存储方式。

景点信息有多个数据项,可分别设计结构体:

1.道路(弧)数据项表示:

struct ArcNode{

int adj;            //该弧指向的顶点位置

char *info;          //该弧相关信息的指针

};

2.景点(顶点)数据项表示:

int number;

char *view;

char *info;

};

3.整个图数据项表示:

struct MGraph{       //创建地图

VertexNode vex[NUM];

ArcNode arcs[NUM][NUM];

int vexnum,arcnum;      //顶点数,边数

};

三、算法设计

3.1地图(无向网)的创建

MGraph g;

int P[NUM][NUM];

long int D[NUM];

int x[13]={0};

void CreateMap(int v,int a);

void CreateMap(int v,int a)

{

int i,j;

g.vexnum=v;

g.arcnum=a;

for(i=1;i<g.vexnum;++i)

g.vex[i].number=i;

g.vex[0].view="名称";

g.vex[0].info="景点简介";

g.vex[1].view="西门";

g.vex[1].info="西门外交通便利,外是南通市近几年来的新开发地段,有繁华的商业街,购物中心等";

g.vex[2].view="西操场";

g.vex[2].info="含一个大型体育场,一个小型足球场和排球场,及篮球场,是通大师生锻炼身体的最佳场所";

g.vex[3].view="一食堂";

g.vex[3].info="位于学校西部,面积不大但菜色齐全,种类繁多,口味偏重,三楼设有独立包厢";

g.vex[4].view="北门";

g.vex[4].info="位于学校北部,几年刚刚改造成为与外界往来的出入口,外方便乘坐公交,附近有妇幼保健院";

g.vex[5].view="一超市";

g.vex[5].info="位于学校中西部,与校内自助银行,邮政,眼睛店相连,主要出售学生日常生活学习用品";

g.vex[6].view="图书馆";

g.vex[6].info="坐落于学校中央,面朝内湖,建筑造型独特,藏书丰富,另含校史馆及张骞艺术馆";

g.vex[7].view="校园服务中心";

g.vex[7].info="位于二食堂西部,是于2017年新建成的,内设有移动联通服务店,自助银行取款机,奶茶店,深受大学生青睐";

g.vex[8].view="小北街";

g.vex[8].info="位于学校北门,以小饭店居多,是吃饭休息的绝佳选择";

g.vex[9].view="纺化楼";

g.vex[9].info="位于学校西南部,是南通大学纺织学院的主要教学楼,以及生命科学学院实验研究室,造型独特,是拍照及佳的好地方";

g.vex[10].view="二超市";

g.vex[10].info="与二食堂同属一栋建筑,面积大,商品全,且有打印复印点,出售复习资料";

g.vex[11].view="逸夫楼";

g.vex[11].info="由邵逸夫先生捐献的三栋教学楼,建筑简洁大方,其中7号楼为我校行政办公楼,该楼南边有张謇先生雕像";

g.vex[12].view="二食堂";

g.vex[12].info="二食堂是我校综合食堂,饮食类型丰富,满足了不同地域大学生需求;含清真食堂,教工食堂,三楼是大学生活动中心";

g.vex[13].view="范曾艺术馆";

g.vex[13].info="该馆外观造型独特,颇具风格,于2014年开馆,国内首家范曾艺术馆,收藏范曾先生画作";

g.vex[14].view="体育馆";

g.vex[14].info="主要供击剑、篮球及乒乓球用的运动场,举办过许多大型赛事及宣讲活动,设施齐全";

g.vex[15].view="东操场";

g.vex[15].info="位于学校东部,含篮球场、网球场及其他运动设施,是许多学生活动的举办地";

g.vex[16].view="医疗服务中心";

g.vex[16].info="位于二食堂附近,是为通大师生服务的小型医疗中心";

for(i=1;i<g.vexnum;++i)

{

for(j=1;j<g.vexnum;++j)

{

g.arcs[i][j].adj=Max;

g.arcs[i][j].info=NULL;

}

}

g.arcs[1][2].adj=g.arcs[2][1].adj=200;

g.arcs[1][3].adj=g.arcs[3][1].adj=400;

g.arcs[1][9].adj=g.arcs[9][1].adj=600;

g.arcs[2][4].adj=g.arcs[4][2].adj=300;

g.arcs[3][5].adj=g.arcs[5][3].adj=500;

g.arcs[3][6].adj=g.arcs[6][3].adj=200;

g.arcs[4][8].adj=g.arcs[8][4].adj=30;

g.arcs[4][5].adj=g.arcs[5][4].adj=100;

g.arcs[5][6].adj=g.arcs[6][5].adj=50;

g.arcs[5][7].adj=g.arcs[7][5].adj=200;

g.arcs[6][7].adj=g.arcs[7][6].adj=100;

g.arcs[7][10].adj=g.arcs[10][7].adj=30;

g.arcs[9][3].adj=g.arcs[3][9].adj=500;

g.arcs[10][12].adj=g.arcs[12][10].adj=10;

g.arcs[10][11].adj=g.arcs[11][10].adj=300;

g.arcs[12][16].adj=g.arcs[16][12].adj=20;

g.arcs[12][13].adj=g.arcs[13][12].adj=700;

g.arcs[12][14].adj=g.arcs[14][12].adj=600;

g.arcs[13][15].adj=g.arcs[15][13].adj=400;

g.arcs[14][15].adj=g.arcs[15][14].adj=100;

}

3.2 最短路径

void Dijkstra(int num)

{                         //最短路径

int v,w,i,t;

int final[NUM];

int min;

for(v=1;v<NUM;v++)

{

final[v]=0;     //辅助数组

D[v]=g.arcs[num][v].adj;  //存放v0到v的最短距离

for(w=1;w<NUM;w++)

P[v][w]=0;

if(D[v]<32767)

{

P[v][num]=1;

P[v][v]=1;

}

}

D[num]=0;

final[num]=1;

for(i=1;i<NUM;++i)

{

min=Max;

for(w=1;w<NUM;++w)

if(!final[w])

if(D[w]<min)

{

v=w;

min=D[w];

}

final[v]=1;

for(w=1;w<NUM;++w)

if(!final[w]&&((min+g.arcs[v][w].adj)<D[w]))

{

D[w]=min+g.arcs[v][w].adj;

for(t=0;t<NUM;t++)

P[w][t]=P[v][t];

P[w][w]=1;

}

}

}

void output(int view1,int view2)

{                               //全部最短路径

int a,b,c,d,q=0;

a=view2;

if(a!=view1)

{

cout<<"从"<<g.vex[view1].view<<"到"<<g.vex[view2].view<<'\n'

<<"最短距离为" <<D[a]<<'\t' <<g.vex[view1].view;

d=view1;

for(c=0;c<NUM;++c)

{

gate:;

P[a][view1]=0;

for(b=0;b<NUM;b++)

{

if(g.arcs[d][b].adj<32767&&P[a][b])

{

cout<<"-->"<<g.vex[b].view;

q=q+1;

P[a][b]=0;

d=b;

if(q%8==0) cout<<'\n';

goto gate;

}

}

}

cout<<'\n';

}

}

3.3 管理界面

cout<<"要修改的景点的景点序号"<<endl;

cin>>v2;

cout<<"要修改的信息是:1.景点名称   2.景点简介"<<'\n';

cin>>ck3;

switch(ck3)

{

case '1':

cout<<"输入新的景点名称:"<<'\n';

cin>>char1;

g.vex[v2].view=char1;

break;

case '2':

cout<<"输入新的景点简介:"<<'\n';

cin>>char2;

g.vex[v2].info=char2;

break;

};

3.4 在主函数中使用开关语句实现各个功能的调用

int mian()

{

int v0,v1;

char ck1,ck2;

CreateMap(NUM,17);

Do

{

case '1':  //玩转通大

case '2':  //2:通大地图

case '3':  //3:景点及其介绍

case '4':  // 4:最佳游览路线

case '5':  //5:最短路径查询 } }

  • 调试与运行
  • (1)管理界面

(2)玩转通大

(3)通大地图

(4)最短距离:

(5)景点信息查询:

(6)最佳路径:

  • 总结

    校园导游这一课程设计,我首先是思考了整个我需要实现的界面功能,这些功能确定之后要分别找出对应解决问题的算法,首先要创建一个地图,我采用的无向网图的邻接矩阵的存储方式,用到的算法有迪杰斯特拉求最短路径的算法,在算法实践中遇到了许许多多大大小小的问题,在创建邻接矩阵的时候,我不知道用什么方式去存储顶点及其顶点信息,后来用数组来存储顶点,开始用一维数组,后面改进用二维数组;求最短路径时采用迪杰斯特拉的算法,一开始也是丈二的和尚摸不着头脑,无从下手,又查看数据结构课本,C++课本以及其他资料,确定所需要的顶点,代全路径的长度;除此之外就是实现功能分工的时候,对语法知识掌握的不牢,大一的时候学习C++存在很多语法方面知识的欠缺,看书有的时候靠自己还真的理解不了,总之这个过程很漫长同时也充满乐趣!

下面说一点我自己的感想:课设这一周以来,我几乎每天除了吃饭睡觉就是对着我的电脑或者机房的电脑,眼睛的确很受不了,经常熬夜到半夜,但是尽管这样,还是没能解决课程设计中所遇到的问题,平时老师没有给我们安排上机课,自控能力差的我,就很少自己动手去解决问题,去上机实践,知识上课时学到了理论方面的东西,根本没有真真正正的去实践,所以要在一周的时间内完全靠自己写出一份完整的课程设计的代码,真难得有难度;有句话真的说的很对,世界上没有真正的捷径可走,要学到真东西,真的要付出时间和精力,靠从其他途径获得的结果不会长久的,比如百度,比如抄袭别人的,真的这些外门途径,旁门左道真的不可取,我想我这学期课设的收获更多的应该是学会真正的动手实践,也从优秀的同学身上看到了人家的努力认真和付出!加油吧!

  • 参考文献及其他参考途径
  1. 徐慧等,数据结构实践教程,清华大学出版社
  2. 陈建平等,C++程序设计教程,高等教育出版社
  3. 徐慧等,数据结构,清华大学出版社
  4. 百度文库和CSDN博客

七.附源程序

#include<iostream>

#include<stdio.h>

using namespace std;

#define Max 5000  //带权路径最大长度

#define NUM 17   //最大顶点数

char Menu()

{

char c;

int flag;

do{

flag=1;

cout<<endl;

cout<<"              南通大学欢迎您!"<<endl;

cout<<"       ----------------------------"<<endl;

cout<<"       |   1: 玩转通大            |\n"

<<"       |   2:通大地图            |\n"

<<"       |   3:景点及其介绍      |\n"

<<"       |   4:最佳游览路线      |\n"

<<"       |   5:最短路径查询        |\n"<<endl;

cout<<"       ----------------------------"<<endl;

cout<<"请选择功能:";

cin>>c;

if(c=='1'||c=='2'||c=='3'||c=='4'||c=='5')

flag=0;

}while(flag);

return c;

}

struct ArcNode{

int adj;            //该弧指向的顶点位置

char *info;          //该弧相关信息的指针

};

struct VertexNode{     //创造一个存储景点及其该景点信息的顶点

int number;

char *view;

char *info;

};

struct MGraph{       //创建地图

VertexNode vex[NUM];

ArcNode arcs[NUM][NUM];

int vexnum,arcnum;      //顶点数,边数

};

MGraph g;

int P[NUM][NUM];

long int D[NUM];

int x[13]={0};

void CreateMap(int v,int a);

void CreateMap(int v,int a)

{

int i,j;

g.vexnum=v;

g.arcnum=a;

for(i=1;i<g.vexnum;++i)

g.vex[i].number=i;

g.vex[0].view="名称";

g.vex[0].info="景点简介";

g.vex[1].view="西门";

g.vex[1].info="西门外交通便利,外是南通市近几年来的新开发地段,有繁华的商业街,购物中心等";

g.vex[2].view="西操场";

g.vex[2].info="含一个大型体育场,一个小型足球场和排球场,及篮球场,是通大师生锻炼身体的最佳场所";

g.vex[3].view="一食堂";

g.vex[3].info="位于学校西部,面积不大但菜色齐全,种类繁多,口味偏重,三楼设有独立包厢";

g.vex[4].view="北门";

g.vex[4].info="位于学校北部,几年刚刚改造成为与外界往来的出入口,外方便乘坐公交,附近有妇幼保健院";

g.vex[5].view="一超市";

g.vex[5].info="位于学校中西部,与校内自助银行,邮政,眼睛店相连,主要出售学生日常生活学习用品";

g.vex[6].view="图书馆";

g.vex[6].info="坐落于学校中央,面朝内湖,建筑造型独特,藏书丰富,另含校史馆及张骞艺术馆";

g.vex[7].view="校园服务中心";

g.vex[7].info="位于二食堂西部,是于2017年新建成的,内设有移动联通服务店,自助银行取款机,奶茶店,深受大学生青睐";

g.vex[8].view="小北街";

g.vex[8].info="位于学校北门,以小饭店居多,是吃饭休息的绝佳选择";

g.vex[9].view="纺化楼";

g.vex[9].info="位于学校西南部,是南通大学纺织学院的主要教学楼,以及生命科学学院实验研究室,造型独特,是拍照及佳的好地方";

g.vex[10].view="二超市";

g.vex[10].info="与二食堂同属一栋建筑,面积大,商品全,且有打印复印点,出售复习资料";

g.vex[11].view="逸夫楼";

g.vex[11].info="由邵逸夫先生捐献的三栋教学楼,建筑简洁大方,其中7号楼为我校行政办公楼,该楼南边有张謇先生雕像";

g.vex[12].view="二食堂";

g.vex[12].info="二食堂是我校综合食堂,饮食类型丰富,满足了不同地域大学生需求;含清真食堂,教工食堂,三楼是大学生活动中心";

g.vex[13].view="范曾艺术馆";

g.vex[13].info="该馆外观造型独特,颇具风格,于2014年开馆,国内首家范曾艺术馆,收藏范曾先生画作";

g.vex[14].view="体育馆";

g.vex[14].info="主要供击剑、篮球及乒乓球用的运动场,举办过许多大型赛事及宣讲活动,设施齐全";

g.vex[15].view="东操场";

g.vex[15].info="位于学校东部,含篮球场、网球场及其他运动设施,是许多学生活动的举办地";

g.vex[16].view="医疗服务中心";

g.vex[16].info="位于二食堂附近,是为通大师生服务的小型医疗中心";

for(i=1;i<g.vexnum;++i)

{

for(j=1;j<g.vexnum;++j)

{

g.arcs[i][j].adj=Max;

g.arcs[i][j].info=NULL;

}

}

g.arcs[1][2].adj=g.arcs[2][1].adj=200;

g.arcs[1][3].adj=g.arcs[3][1].adj=400;

g.arcs[1][9].adj=g.arcs[9][1].adj=600;

g.arcs[2][4].adj=g.arcs[4][2].adj=300;

g.arcs[3][5].adj=g.arcs[5][3].adj=500;

g.arcs[3][6].adj=g.arcs[6][3].adj=200;

g.arcs[4][8].adj=g.arcs[8][4].adj=30;

g.arcs[4][5].adj=g.arcs[5][4].adj=100;

g.arcs[5][6].adj=g.arcs[6][5].adj=50;

g.arcs[5][7].adj=g.arcs[7][5].adj=200;

g.arcs[6][7].adj=g.arcs[7][6].adj=100;

g.arcs[7][10].adj=g.arcs[10][7].adj=30;

g.arcs[9][3].adj=g.arcs[3][9].adj=500;

g.arcs[10][12].adj=g.arcs[12][10].adj=10;

g.arcs[10][11].adj=g.arcs[11][10].adj=300;

g.arcs[12][16].adj=g.arcs[16][12].adj=20;

g.arcs[12][13].adj=g.arcs[13][12].adj=700;

g.arcs[12][14].adj=g.arcs[14][12].adj=600;

g.arcs[13][15].adj=g.arcs[15][13].adj=400;

g.arcs[14][15].adj=g.arcs[15][14].adj=100;

}

void Dijkstra(int num)

{                         //最短路径

int v,w,i,t;

int final[NUM];

int min;

for(v=1;v<NUM;v++)

{

final[v]=0;     //辅助数组

D[v]=g.arcs[num][v].adj;  //存放v0到v的最短距离

for(w=1;w<NUM;w++)

P[v][w]=0;

if(D[v]<32767)

{

P[v][num]=1;

P[v][v]=1;

}

}

D[num]=0;

final[num]=1;

for(i=1;i<NUM;++i)

{

min=Max;

for(w=1;w<NUM;++w)

if(!final[w])

if(D[w]<min)

{

v=w;

min=D[w];

}

final[v]=1;

for(w=1;w<NUM;++w)

if(!final[w]&&((min+g.arcs[v][w].adj)<D[w]))

{

D[w]=min+g.arcs[v][w].adj;

for(t=0;t<NUM;t++)

P[w][t]=P[v][t];

P[w][w]=1;

}

}

}

void output(int view1,int view2)

{                               //全部最短路径

int a,b,c,d,q=0;

a=view2;

if(a!=view1)

{

cout<<"从"<<g.vex[view1].view<<"到"<<g.vex[view2].view<<'\n'

<<"最短距离为" <<D[a]<<'\t' <<g.vex[view1].view;

d=view1;

for(c=0;c<NUM;++c)

{

gate:;

P[a][view1]=0;

for(b=0;b<NUM;b++)

{

if(g.arcs[d][b].adj<32767&&P[a][b])

{

cout<<"-->"<<g.vex[b].view;

q=q+1;

P[a][b]=0;

d=b;

if(q%8==0) cout<<'\n';

goto gate;

}

}

}

cout<<'\n';

}

}

void place()

{

cout<<"   景点枚举:\n"

<<"   1:西门      2:西操场     3:一食堂      4:北门    5:一超市\n"

<<"   6:图书馆    7:校园服务中心      8:小北街    9:纺化楼   10:二超市\n"

<<"   11:逸夫楼  12:二食堂  13:范曾艺术馆 14:体育馆 15:东操场  16:医疗服务中心"<<endl;

}

int main()

{

int v0,v1;

char ck1,ck2;

CreateMap(NUM,17);

do

{

ck1=Menu();

switch(ck1)

{

case '1':

cout<<"请选择游览方向:"

<<"    1.购物  2.参观  3.饮食  4.运动  5.学习 "<<endl;

cin>>ck2;

switch(ck2)

{

case '1':

cout<<"小北街  一超市  二超市"<<'\n';

break;

case '2':

cout<<"范曾艺术馆  逸夫楼  图书馆    纺化楼"<<'\n';

break;

case '3':

cout<<"一食堂  二食堂  小北街"<<'\n';

break;

case '4':

cout<<"体育馆  东操场  西操场"<<'\n';

break;

case '5':

cout<<"图书馆 "<<'\n';

break;

};

cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n';

getchar();

getchar();

break;

case'2':

cout<<""<<endl;

cout<<"                                南通大学地图"<<endl;

cout<<"   ---------------------------------------------------------------------------------------"<<endl;

cout<<"   |           *  *  *  *  * 北门 * * * *小北街                                         |"<<endl;

cout<<"   |          *                  *                                                       |"<<endl;

cout<<"   |        *                    *                                                       |"<<endl;

cout<<"   |      *                      *                                                       |"<<endl;

cout<<"   |   西操场* * * * * * * 一超* * * * * * 校园服务中心*二超*二食堂* * * * * *  *体育馆  |"<<endl;

cout<<"   |      *                 * *           *           *             *       *       |"<<endl;

cout<<"   |      *                *   *          *            *                *        *      |"<<endl;

cout<<"   |      *               *    * 图书馆 *             *                 *         *     |"<<endl;

cout<<"   |    西门* * 一食堂*  * * * *                      *                  *          *    |"<<endl;

cout<<"   |       *                                         *                   *         东操场|"<<endl;

cout<<"   |         *                                       *                   *         *     |"<<endl;

cout<<"   |           *                                     *                   *        *      |"<<endl;

cout<<"   |         纺化楼                                逸夫楼               范增艺术馆       |"<<endl;

cout<<"   ---------------------------------------------------------------------------------------"<<endl;

cout<<""<<endl;

cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n';

getchar();

getchar();

break;

case '3':

place();

int i,j;

cout<<""<<'\n';

cout<<"请输入景点序号(1~16):";

cin>>j;

cout<<""<<'\n';

for(i=1;i<NUM;i++)

{

if(i==j)

cout<<i<<'\t'<<g.vex[i].view<<'\t'<<g.vex[i].info<<'\n';

}

cout<<""<<'\n';

cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n';

getchar();

break;

case '4':

place();

cout<<"请选择出发地序号(1~16):";

cin>>v0;

cout<<"请选择目的地序号(1~16):";

cin>>v1;

while(v1>16||v1<1){

cout<<"输入的目的地序号错误v1 error"<<'\n';

cout<<"请重新选择目的地序号(1~16):";

cin>>v1;

}

Dijkstra(v0);

output(v0,v1);

cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n';

getchar();

break;

case '5':

place();

cout<<"请选择出发地序号(1~16):";

cin>>v0;

while(v0>16||v0<1){

cout<<"输入的出发地序号错误v0 error"<<'\n';

cout<<"请重新选择出发地序号(1~16):";

cin>>v0;

}

Dijkstra(v0);

for(i=1;i<17;i++)

output(v0,i);

cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n';

getchar();

getchar();

break;

};

}while(ck1!='5');

return 0;

}

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    校园导航系统 [问题描述] 当对校园参观时,会遇到这样的问题:如果从校园的某个位置出发,参观到校园中的所有景点,怎样设计路线,使参观者既能参观所有景点又使走的路程最少. [数据描述] 定义一个邻接矩阵 ...

  5. 2017大二学年 数据结构课程设计-校园十大优秀青年评比

    南 通 大 学   数据结构课程设计报告   姓    名:   班    级: 物联网162 学    号:   指导老师: 杭月琴 选   

  6. 数据结构课程设计——校园导航系统

    设计思想: 利用迪杰斯特拉求单源最短路算法,设计出郑州升达经贸管理学院的校园导航,求出学校一个景点到另一个景点的最短距离及路线. 系统功能: 将校园设计为平面图,将学校各代表景点构成一个抽象的无向带权 ...

  7. 校园导游系统数据结构课程设计(附完整代码)

    1 问题内容与目的要求 1.1 算法产生的背景: Floyd 算法又称为加点法.插点法,是一种利用动态规划的思想寻找给定的加权图中多源点之间最短路径的算法.该算法名称以创始人之一.1978 年图灵奖获 ...

  8. java校院导游程序课程设计_数据结构课程设计之校园导游系统

    数据结构课程设计之校园导游系统 放假到现在终于安下心来要搞点学习了,现在对放假前一周的数据结构课设做一个总结,快放假的时候搞数据结构课设,当时满脑子都是期末考试忙着复习,根本没啥心思去做.所以课设一共 ...

  9. 数据结构课程设计——项目2:校园导游咨询(图 Dijkstra算法寻找最短路径)

    数据结构课程设计--项目2:校园导游咨询(图 Dijkstra算法寻找最短路径) 一.问题描述和项目要求 1.1 问题描述 1.2 基本要求 二.问题分析 2.1 程序功能设计分析 2.2 程序实现分 ...

  10. 《数据结构课设》弗洛伊德算法设计校园导游系统

    大二上学期的数据结构课设分享一下,具体题目如下: 题目27:"校园导游系统"的设计与实现 1.问题描述 设计一个校园导游系统,为来访的客人提供信息查询服务. 2.基本要求 (1)从 ...

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