实验内容与要求: 用C语言设计江西服装学院的校园平面图，所含景点不少于8个。以图中顶点表示学校内各景点，存放景点的名称、景点介绍信息等；以边表示路径，存放路径长度信息。要求将这些信息保存在文件graph.txt中，系统执行时所处理的数据要对此文件分别进行读写操作。 1.从文件graph.txt中读取相应数据, 创建一个图,使用邻接矩阵表示图； 2.景点信息查询：为来访客人提供校园任意景点相关信息的介绍； 3.问路查询：为来访客人提供校园任意两个景点之间的一条最短路径。

本实验要求用C语言设计江西服装学院的校园平面图，包含不少于8个景点，将这些景点及其路径长度信息保存在文件graph.txt中。下面按照实验要求进行详细讲解。

1. 从文件graph.txt中读取相应数据, 创建一个图，使用邻接矩阵表示图

读取文件graph.txt中的数据可以使用C语言中的文件操作函数fopen、fscanf等。首先需要定义一个结构体来存储景点信息，包括景点名称和景点介绍信息。

typedef struct {
    char name[50];      // 景点名称
    char intro[200];    // 景点介绍信息
} Vertex;

然后需要定义一个二维数组来表示邻接矩阵，即每个景点之间的路径长度。由于是无向图，所以邻接矩阵是对称的。

#define MAX_VERTICES 20
int adjMatrix[MAX_VERTICES][MAX_VERTICES];

接下来，我们可以编写一个函数来读取文件中的数据，并创建邻接矩阵表示的图。

void readGraphFromFile(char* filename, Vertex vertices[], int* numVertices) {
    FILE* fp = fopen(filename, "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("Failed to open file %s.\n", filename);
        exit(1);
    }
    fscanf(fp, "%d", numVertices);  // 读取顶点数
    for (int i = 0; i < *numVertices; i++) {
        fscanf(fp, "%s %[^\n]", vertices[i].name, vertices[i].intro);
    }
    // 初始化邻接矩阵
    for (int i = 0; i < *numVertices; i++) {
        for (int j = 0; j < *numVertices; j++) {
            adjMatrix[i][j] = -1;   // -1表示不可达
        }
        adjMatrix[i][i] = 0;        // 自己到自己的距离为0
    }
    int u, v, w;
    while (fscanf(fp, "%d %d %d", &u, &v, &w) == 3) {
        adjMatrix[u][v] = w;
        adjMatrix[v][u] = w;       // 无向图，需要更新对称位置
    }
    fclose(fp);
}

这个函数首先打开文件，读取文件中的顶点数和每个顶点的名称和介绍信息。然后初始化邻接矩阵，将所有路径长度初始化为-1表示不可达，将自己到自己的距离初始化为0。接着，从文件中读取每条边的信息，并将对应位置的邻接矩阵元素更新为路径长度。读取完毕后关闭文件。

2. 景点信息查询：为来访客人提供校园任意景点相关信息的介绍

景点信息查询需要根据用户输入的景点名称在vertices数组中查找对应的景点信息并输出。需要注意的是，用户输入的景点名称可能不完全匹配，所以需要使用字符串匹配函数strstr进行模糊匹配。

void searchVertexInfo(Vertex vertices[], int numVertices) {
    char name[50];
    printf("请输入要查询的景点名称：");
    scanf("%s", name);
    for (int i = 0; i < numVertices; i++) {
        if (strstr(vertices[i].name, name) != NULL) {
            printf("景点名称：%s\n", vertices[i].name);
            printf("景点介绍：%s\n", vertices[i].intro);
            return;
        }
    }
    printf("未找到名称包含'%s'的景点。\n", name);
}

3. 问路查询：为来访客人提供校园任意两个景点之间的一条最短路径

问路查询需要使用Dijkstra算法来找到任意两个景点之间的最短路径。这里可以先编写一个辅助函数minDistance来找到当前未访问节点中距离起点最近的节点。

int minDistance(int dist[], bool visited[], int numVertices) {
    int minDist = INT_MAX, minIndex = -1;
    for (int i = 0; i < numVertices; i++) {
        if (!visited[i] && dist[i] < minDist) {
            minDist = dist[i];
            minIndex = i;
        }
    }
    return minIndex;
}

然后就可以编写Dijkstra算法的主函数来计算最短路径。需要使用一个dist数组来保存当前起点到每个节点的最短距离，以及一个prev数组来保存当前节点的前驱节点。每次遍历时找到距离起点最近的未访问节点，将其标记为已访问，并更新与其相邻节点的最短距离和前驱节点。最后根据prev数组回溯出起点到终点的路径。

void shortestPath(Vertex vertices[], int numVertices, int start, int end) {
    int dist[MAX_VERTICES], prev[MAX_VERTICES];
    bool visited[MAX_VERTICES] = { false };
    for (int i = 0; i < numVertices; i++) {
        dist[i] = INT_MAX;
        prev[i] = -1;
    }
    dist[start] = 0;
    for (int i = 0; i < numVertices - 1; i++) {
        int u = minDistance(dist, visited, numVertices);
        visited[u] = true;
        for (int v = 0; v < numVertices; v++) {
            if (!visited[v] && adjMatrix[u][v] != -1 && 
                    dist[u] != INT_MAX && dist[u] + adjMatrix[u][v] < dist[v]) {
                dist[v] = dist[u] + adjMatrix[u][v];
                prev[v] = u;
            }
        }
    }
    // 回溯路径
    if (dist[end] == INT_MAX) {
        printf("起点和终点之间不存在路径。\n");
    } else {
        printf("起点：%s\n终点：%s\n路径长度：%d\n路径：", 
               vertices[start].name, vertices[end].name, dist[end]);
        int path[MAX_VERTICES], len = 0;
        int curr = end;
        while (curr != start) {
            path[len++] = curr;
            curr = prev[curr];
        }
        path[len++] = start;
        for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {
            printf("%s", vertices[path[i]].name);
            if (i > 0) printf(" -> ");
        }
        printf("\n");
    }
}

这个函数首先初始化dist数组和prev数组，将起点到每个节点的距离都设为无穷大，将每个节点的前驱节点都设为-1。然后从起点开始遍历，每次找到距离起点最近的未访问节点，并更新与其相邻节点的最短距离和前驱节点。最后根据prev数组回溯出起点到终点的路径。如果终点不可达，则输出提示信息。

完整代码如下：