c语言公交最优路径查询数据结构

C语言公交最优路径查询数据结构是指使用C语言编写的一种数据结构，用于实现公交最优路径查询功能。在公交最优路径查询中，我们需要根据起点和终点，找到一条最短路径或最少换乘的路径。

为了实现这个功能，可以采用图的数据结构来存储公交站点及其之间的连通关系。以每个公交站点为节点，每条公交线路为边，可以构建一个有向图或无向图。

在这个图中，每个节点表示一个公交站点，每条边表示两个公交站点之间有直达的公交线路。对于有向图，每条边可能是单向的，表示只能从一个站点到另一个站点；而对于无向图，每条边是双向的，表示可以双向行驶。

在查询最优路径的过程中，可以采用经典的算法，如Dijkstra算法或A*算法。这些算法通过不断更新节点的最短路径或最少换乘次数，从而找到起点到终点的最优路径。

在C语言中，可以使用邻接表或邻接矩阵来表示图的数据结构。邻接表是一种链表数组的形式，将每个节点的相邻节点连接在一起；而邻接矩阵是一个二维数组，记录了每个节点之间的连通关系。

在C语言中实现最优路径查询，需要定义图的数据结构及相应的操作函数，包括节点的插入与删除、边的插入与删除、图的遍历等。同时，还需要实现Dijkstra算法或A*算法来实现最优路径的查询。

总之，C语言公交最优路径查询数据结构是一种用于存储公交站点和线路信息的数据结构，通过算法实现起点到终点的最优路径查询。

相关问题

c语言公交最优路径查询数据结构,c语言公交最优路径查询数据结构(附完整代码)

该问题可以使用Dijkstra算法来解决，Dijkstra算法是一种贪心算法，用于解决带有非负权重的图的单源最短路径问题。

首先，我们需要定义一个结构体来表示每个节点：

typedef struct {
    int vertex;
    int weight;
} Edge;

typedef struct {
    int vertex;
    int distance;
    int predecessor;
    int visited;
    Edge edges[MAX_EDGES];
    int edge_count;
} Node;

其中，`vertex`表示节点的编号，`distance`表示从起点到该节点的最短距离，`predecessor`表示从起点到该节点的最短路径上该节点的前一个节点，`visited`表示该节点是否已经被访问过，`edges`表示该节点与其他节点之间的边，`edge_count`表示该节点有多少个邻居节点。

然后，我们需要构建图。这里我们假设所有节点之间的边都是双向的，即如果节点A到节点B有一条边，那么节点B到节点A也有一条边。我们将图表示为一个节点数组，每个节点包含了它与其他节点之间的边。

Node graph[MAX_NODES];
int node_count = 0;

void add_edge(int from, int to, int weight) {
    graph[from].edges[graph[from].edge_count].vertex = to;
    graph[from].edges[graph[from].edge_count].weight = weight;
    graph[from].edge_count++;
}

接下来，我们需要实现Dijkstra算法。我们用一个堆来存储所有未访问过的节点，每次从堆中取出距离起点最近的节点进行处理，然后将该节点的邻居节点加入堆中。

int heap[MAX_NODES];
int heap_count = 0;

void heap_push(int vertex) {
    heap[heap_count] = vertex;
    int child = heap_count;
    int parent = (child - 1) / 2;
    while (child > 0 && graph[heap[parent]].distance > graph[vertex].distance) {
        heap[child] = heap[parent];
        child = parent;
        parent = (child - 1) / 2;
    }
    heap[child] = vertex;
    heap_count++;
}

int heap_pop() {
    int vertex = heap[0];
    heap_count--;
    heap[0] = heap[heap_count];
    int parent = 0;
    int child = 1;
    while (child < heap_count) {
        if (child + 1 < heap_count && graph[heap[child + 1]].distance < graph[heap[child]].distance) {
            child++;
        }
        if (graph[heap[parent]].distance <= graph[heap[child]].distance) {
            break;
        }
        int temp = heap[parent];
        heap[parent] = heap[child];
        heap[child] = temp;
        parent = child;
        child = parent * 2 + 1;
    }
    return vertex;
}

void dijkstra(int start) {
    for (int i = 0; i < node_count; i++) {
        graph[i].distance = INT_MAX;
        graph[i].visited = 0;
        graph[i].predecessor = -1;
    }
    graph[start].distance = 0;
    heap_push(start);

    while (heap_count > 0) {
        int vertex = heap_pop();
        if (graph[vertex].visited) {
            continue;
        }
        graph[vertex].visited = 1;
        for (int i = 0; i < graph[vertex].edge_count; i++) {
            int neighbor = graph[vertex].edges[i].vertex;
            if (!graph[neighbor].visited) {
                int distance = graph[vertex].distance + graph[vertex].edges[i].weight;
                if (distance < graph[neighbor].distance) {
                    graph[neighbor].distance = distance;
                    graph[neighbor].predecessor = vertex;
                    heap_push(neighbor);
                }
            }
        }
    }
}

最后，我们可以通过调用`dijkstra`函数来求出最短路径。在该函数返回后，每个节点的`distance`字段将包含从起点到该节点的最短距离，`predecessor`字段将包含从起点到该节点的最短路径上该节点的前一个节点。

完整代码如下：