基于Dijkstra算法的赣州市交通路径导航系统GUI设计matlab程序

时间: 2023-12-18 15:04:47 浏览: 172
好的,下面给出基于Dijkstra算法的赣州市交通路径导航系统GUI设计的Matlab程序。 程序实现步骤: 1. 构建图的数据结构:使用Matlab中的graph数据类型来表示图的结构,其中节点和边都可以用结构体来表示。 2. 构建邻接矩阵:邻接矩阵是一个N x N的矩阵,其中N是节点的个数,矩阵中的元素表示节点之间的连通关系。如果节点i和节点j之间有一条边,则邻接矩阵中第i行第j列的元素为1,否则为0。 3. 实现Dijkstra算法:使用Matlab中的堆栈数据类型来实现Dijkstra算法。 4. GUI界面设计:使用Matlab中的GUIDE工具进行界面设计,添加输入框、按钮等控件。 5. 输出最短路径:最后,输出任意两点之间的最短路径。 具体实现代码如下: ``` function varargout = navigation_system(varargin) % NAVIGATION_SYSTEM MATLAB code for navigation_system.fig % NAVIGATION_SYSTEM, by itself, creates a new NAVIGATION_SYSTEM or raises the existing % singleton*. % % H = NAVIGATION_SYSTEM returns the handle to a new NAVIGATION_SYSTEM or the handle to % the existing singleton*. % % NAVIGATION_SYSTEM('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local % function named CALLBACK in NAVIGATION_SYSTEM.M with the given input arguments. % % NAVIGATION_SYSTEM('Property','Value',...) creates a new NAVIGATION_SYSTEM or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before navigation_system_OpeningFcn gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to navigation_system_OpeningFcn via varargin. % % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one % instance to run (singleton)". % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES % Edit the above text to modify the response to help navigation_system % Last Modified by GUIDE v2.5 30-Jan-2022 17:03:08 % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @navigation_system_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @navigation_system_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % End initialization code - DO NOT EDIT % --- Executes just before navigation_system is made visible. function navigation_system_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn. % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to navigation_system (see VARARGIN) % Choose default command line output for navigation_system handles.output = hObject; % 构建邻接矩阵 N = 10; % 节点个数 adjMatrix = zeros(N,N); % 初始化邻接矩阵 % 假设有8条道路,每条道路连接两个节点 adjMatrix(1,2) = 1; adjMatrix(2,1) = 1; adjMatrix(1,3) = 1; adjMatrix(3,1) = 1; adjMatrix(2,4) = 1; adjMatrix(4,2) = 1; adjMatrix(2,5) = 1; adjMatrix(5,2) = 1; adjMatrix(3,6) = 1; adjMatrix(6,3) = 1; adjMatrix(4,7) = 1; adjMatrix(7,4) = 1; adjMatrix(5,7) = 1; adjMatrix(7,5) = 1; adjMatrix(6,8) = 1; adjMatrix(8,6) = 1; adjMatrix(7,9) = 1; adjMatrix(9,7) = 1; adjMatrix(8,10) = 1; adjMatrix(10,8) = 1; adjMatrix(9,10) = 1; adjMatrix(10,9) = 1; % 构建图的数据结构 handles.g = graph(adjMatrix); % Update handles structure guidata(hObject, handles); % UIWAIT makes navigation_system wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1); % --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = navigation_system_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output; % --- Executes on button press in find_path_button. function find_path_button_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to find_path_button (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % 获取起点和终点 source = str2double(get(handles.source_edit, 'String')); target = str2double(get(handles.target_edit, 'String')); % 初始化距离数组 dist = inf(1,numnodes(handles.g)); dist(source) = 0; % 定义堆栈 stack = [source]; % Dijkstra算法 while ~isempty(stack) % 取出堆栈中距离源节点最近的节点 [minDist, index] = min(dist(stack)); currentNode = stack(index); stack(index) = []; % 将节点从堆栈中移除 % 遍历与当前节点相邻的所有节点 neighbors = neighbors(handles.g,currentNode); for i = 1:length(neighbors) neighbor = neighbors(i); % 计算从源节点到相邻节点的距离 newDist = dist(currentNode) + handles.g.Edges.Weight(findedge(handles.g,currentNode,neighbor)); % 更新距离数组 if newDist < dist(neighbor) dist(neighbor) = newDist; stack = [stack neighbor]; end end end % 输出任意两点之间的最短路径 path = shortestpath(handles.g,source,target); set(handles.result_text, 'String', ['从节点' num2str(source) '到节点' num2str(target) '的最短路径为:']); for i = 1:length(path) if i == length(path) set(handles.result_text, 'String', [get(handles.result_text, 'String') num2str(path(i))]); else set(handles.result_text, 'String', [get(handles.result_text, 'String') ' -> ' num2str(path(i))]); end end function source_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to source_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % --- Executes during object creation, after setting all properties. function source_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to source_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function target_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to target_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % --- Executes during object creation, after setting all properties. function target_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to target_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % --- Executes on button press in clear_button. function clear_button_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to clear_button (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % 清空输入框和结果框 set(handles.source_edit, 'String', ''); set(handles.target_edit, 'String', ''); set(handles.result_text, 'String', '结果:'); % --- Executes during object deletion, before destroying properties. function figure1_DeleteFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to figure1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % 清空图数据结构 handles.g = []; guidata(hObject, handles); ``` 注意:这里的权重为道路的长度,可以根据实际情况进行修改。另外,为了方便起见,这里的节点编号从1开始,实际使用中可能需要进行调整。
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