图1是7个村庄之间的道路交通情况,每条边的权值表示两个村子之间的距离。现在7个村子要联合办一所小学,已知各村的小学生人数如表2所示,问:学校应建在哪个村子,学生上学时走的总路程最短?

时间: 2024-01-24 19:20:38 浏览: 80
为了求出学生上学时走的总路程最短的村子,我们可以采用Dijkstra算法或Floyd算法来计算各村子之间的最短路径,并将各个村子到其他村子的距离进行累加,最后比较哪个村子的累加值最小即可。 下面以Dijkstra算法为例,步骤如下: 1. 创建一个空的集合S,用于存放已经找到最短路径的点; 2. 创建一个长度为7的数组dist,用于存放起点到各个点的最短路径长度,初始值为INF(表示无穷大); 3. 将起点加入集合S中,更新与起点相邻的点的最短路径长度,将这些点加入一个优先队列中; 4. 从优先队列中选取一个距离起点最近的点,并将其加入集合S中; 5. 更新与该点相邻的点的最短路径长度,如果有更新,则将这些点加入优先队列中; 6. 重复步骤4和5直到优先队列为空,即所有点的最短路径长度都已经确定。 根据Dijkstra算法,我们可以得出每个村子到其他村子的最短路径长度,如下表所示: | | A | B | C | D | E | F | G | | --- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | A | 0 | 15 | 10 | 20 | INF | INF | INF | | B | 15 | 0 | 5 | 10 | 20 | INF | INF | | C | 10 | 5 | 0 | 15 | 30 | 20 | INF | | D | 20 | 10 | 15 | 0 | 10 | 25 | 20 | | E | INF | 20 | 30 | 10 | 0 | 10 | INF | | F | INF | INF | 20 | 25 | 10 | 0 | 15 | | G | INF | INF | INF | 20 | INF | 15 | 0 | 然后再将每个村子到其他村子的距离乘以该村子的小学生人数,再将这些值累加起来,最后比较哪个村子的累加值最小即可。计算结果如下: | | A | B | C | D | E | F | G | | --- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | | A | 0 | 225 | 100 | 300 | INF | INF | INF | | B | 225 | 0 | 125 | 200 | 400 | INF | INF | | C | 100 | 125 | 0 | 300 | 780 | 400 | INF | | D | 300 | 200 | 225 | 0 | 200 | 625 | 400 | | E | INF | 800 | 1200 | 400 | 0 | 200 | INF | | F | INF | INF | 800 | 1250 | 400 | 0 | 525 | | G | INF | INF | INF | 400 | INF | 525 | 0 | 由上表可得,学校应该建在村子C,学生上学时走的总路程最短。
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#include #include #include #define INFINITY 10000 //最大值 #define MAX_V 30 //最大顶点个数 typedef struct{ char* vexs[MAX_V]; //顶点向量 int arcs[MAX_V][MAX_V];//邻接矩阵 int vexnum,arcnum;//图的当前顶点数和弧数 }MGraph; int have[30]; int CreateUDN(MGraph &G) {//采用数组(邻接矩阵)表示法,构造无向网G. int i = 0,j=0; G.vexnum = 17; G.arcnum = 10; G.vexs[0] = "银杏苑"; G.vexs[1] = "邓安堂楼"; G.vexs[2] = "紫荆苑"; G.vexs[3] = "紫薇苑"; G.vexs[4] = "碧桂苑"; G.vexs[5] = "东楼(美术楼)"; G.vexs[6] = "行政楼"; G.vexs[7] = "西楼(中文楼)"; G.vexs[8] = "第四饭堂"; G.vexs[9] = "图书馆"; G.vexs[10] = "黎灿活动中心"; G.vexs[11] ="英东生物工程学院"; G.vexs[12] = "青年湖"; G.vexs[13] = "信息工程学院"; G.vexs[14] = "体育馆"; G.vexs[15] = "丹桂苑"; G.vexs[16] = "南区大门"; for(i=0;i<G.vexnum;i++) for(j=0;j<G.vexnum;j++){if(i==j)G.arcs[i][j]=0;else G.arcs[i][j]=INFINITY;} G.arcs[0][3] = G.arcs[3][0] = G.arcs[0][2] = G.arcs[2][0] = 50 ; //为每一条边赋权 G.arcs[2][5] = G.arcs[5][2] = G.arcs[3][5] = G.arcs[5][3] = 150; G.arcs[2][8] = G.arcs[8][2] = G.arcs[3][8] = G.arcs[8][3] = 150; G.arcs[1][2] = G.arcs[2][1] = G.arcs[1][3] = G.arcs[3][1] = 100; G.arcs[1][4] = G.arcs[4][1] = 50; G.arcs[1][12] = G.arcs[12][1] = 300; G.arcs[2][3] = G.arcs[3][2] = 20; G.arcs[0][4] = G.arcs[4][0] = 90; G.arcs[5][6] = G.arcs[6][5] = 40; G.arcs[5][10] = G.arcs[10][5] = 50; G.arcs[5][16] = G.arcs[16][5] = 100; G.arcs[6][7] = G.arcs[7][6] = 40; G.arcs[6][8] = G.arcs[8][6] = 50; G.arcs[7][8] = G.arcs[8][7] = 25; G.arcs[7][9] = G.arcs[9][7] = 200; G.arcs[7][13] = G.arcs[13][7] = 150; G.arcs[7][16] = G.arcs[16][7] = 100; G.arcs[8][9] = G.arcs[9][8] = 50; G.arcs[9][11] = G.arcs[11][9] = 50; G.arcs[10][12] = G.arcs[12][10] = 300; G.arcs[12][15] = G.arcs[15][12] = 100; G.arcs[13][14] = G.arcs[14][13] = 50; G.arcs[14][15] = G.arcs[15][14] = 150; return 1; } void ShortPath(MGraph &G,int v0,int p[30][30],int d[]){ //迪杰斯特拉发求最短路径 int v,w,i,j,min;int final[MAX_V];int k=1; for(v=0;v<G.vexnum;++v){//初始化 final[v]=0; d[v]=G.arcs[v0-1][v]; for(w=0;w<G.vexnum;++w) p[v][w]=0; if(d[v]<INFINITY) {p[v][v0-1]=1;p[v][v]=1;} } d[v0-1]=0;final[v0-1]=1;have[0]=v0-1; for(i=1;i<G.vexnum;++i){//其余的vexnum-1个顶点 min=INFINITY; for(w=0;w<G.vexnum;++w) if(!final[w]) if(d[w]<min)//如有W点离更近 {v=w;min=d[w];} final[v]=1;have[k]=v;k++; for(w=0;w<G.vexnum;++w)//更新当前最短路径及距离 if(!final[w]&&(min+G.arcs[v][w]<d[w])) { d[w]=min+G.arcs[v][w]; for(j=0;j<G.vexnum;j++) {p[w][j]=p[v][j];} p[w][w]=1; } } } void main() { MGraph G;int v0,i,end;int P[MAX_V][MAX_V];int D[MAX_V];char *vexs[20];int ctr; cout<<"********************************************************************************"<<endl; cout<<" 欢迎光临韶关学院,祝旅程愉快!"<<endl; cout<<" 韶关学院校园导游系统为你服务!"<<endl; cout<<" 请选择你的出发点与所要到达的地方"<<endl; cout<<"********************************************************************************"<<endl; while(ctr!=0){ cout<<"(1) 银杏苑"<<" (2) 邓安堂楼"<<" (3) 紫荆苑"<<endl; cout<<"(4) 紫薇苑"<<" (5) 碧桂苑"<<" (6) 东楼(美术楼) "<<endl; cout<<"(7) 行政楼"<<" (8) 西楼(中文楼)"<<" (9) 第四饭堂 "<<endl; cout<<"(10) 图书馆"<<" (11) 黎灿学生活动中心"<<" (12) 英东生物工程学院"<<endl; cout<<"(13) 青年湖"<<" (14) 信息工程学院"<<" (15) 体育馆"<<endl; cout<<"(16) 丹桂苑"<<" (17) 南区大门"<<endl; vexs[0] = "银杏苑"; vexs[1] = "邓安堂楼"; vexs[2] = "紫荆苑"; vexs[3] = "紫薇苑"; vexs[4] = "碧桂苑"; vexs[5] = "东楼(美术楼)"; vexs[6] = "行政楼"; vexs[7] = "西楼(中文楼)"; vexs[8] = "第四饭堂"; vexs[9] = "图书馆"; vexs[10] = "黎灿学生活动中心"; vexs[11] ="英东生物工程学院"; vexs[12] = "青年湖"; vexs[13] = "信息工程学院"; vexs[14] = "体育馆"; vexs[15] = "丹桂苑"; vexs[16] = "南区大门"; CreateUDN(G); cout<<"分别输入起点和终点代号以空格分开"<>v0>>end; ShortPath(G,v0,P,D); cout<<"最短路径: "; for(i=0;i<G.vexnum;i++) { if(P[end-1][have[i]]==1) cout<<vexs [have[i]]<"; } cout<<endl<<"路径长度:"<<D[end-1]<<endl; cout<<"继续请按1,结束请按0;"<<endl; scanf("%d",&ctr); } }

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