某城市要在其各个辖区之间修建地铁来加快经济发展,但由于建设地铁的费用昂贵,因此需要和李安排地铁的建设路线,使乘客可以眼地铁到达各个辖区,并使总的建设费用最小 设计要求: 1.构建各辖区名称和各辖区之间的直接距离; 2.根据各辖区的距离信息,计算出应该建设哪些辖区间的地铁路线; 3.输出应该建设的地铁路线及所需建设的总里程信息 课程设计
时间: 2024-03-31 09:32:50 浏览: 60
数据结构课程设计:地铁建设问题.doc
这是一个经典的最小生成树问题,可以使用Prim算法或者Kruskal算法来解决。
1. 构建各辖区名称和各辖区之间的直接距离
可以使用一个二维数组来存储各辖区之间的距离,例如:
```
int[][] distances = {
{0, 2, 5, 1, 0, 0},
{2, 0, 3, 2, 0, 0},
{5, 3, 0, 0, 1, 0},
{1, 2, 0, 0, 4, 3},
{0, 0, 1, 4, 0, 3},
{0, 0, 0, 3, 3, 0}
};
```
其中,distances[i][j]表示第i个辖区到第j个辖区的距离,如果两个辖区之间没有直接的路线,就可以将它们之间的距离设为0或一个较大的值。
2. 根据各辖区的距离信息,计算出应该建设哪些辖区间的地铁路线
使用Prim算法或者Kruskal算法可以计算出最小生成树,即需要建设的地铁路线。
这里以Prim算法为例:
```
public static void prim(int[][] distances) {
int n = distances.length; // 辖区的数量
int[] lowCost = new int[n]; // 存储当前已经加入的辖区到其它辖区的最小距离
int[] closest = new int[n]; // 存储当前已经加入的辖区到其它辖区的最小距离对应的辖区编号
boolean[] visited = new boolean[n]; // 标记每个辖区是否已经加入最小生成树
Arrays.fill(lowCost, Integer.MAX_VALUE); // 将所有距离初始化为最大值
lowCost[0] = 0; // 从第一个辖区开始构建最小生成树
for (int i = 0; i < n; i++) {
int minDist = Integer.MAX_VALUE;
int closestNode = -1;
// 找出当前未加入最小生成树的辖区中,到已加入辖区距离最小的辖区
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (!visited[j] && lowCost[j] < minDist) {
minDist = lowCost[j];
closestNode = j;
}
}
visited[closestNode] = true;
// 更新当前已加入辖区到其它未加入辖区的距离
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (!visited[j] && distances[closestNode][j] < lowCost[j]) {
lowCost[j] = distances[closestNode][j];
closest[j] = closestNode;
}
}
}
// 输出最小生成树的信息
int totalDistance = 0;
for (int i = 1; i < n; i++) {
System.out.println("建设地铁路线:" + (closest[i] + 1) + " -> " + (i + 1) + ",距离为:" + distances[closest[i]][i]);
totalDistance += distances[closest[i]][i];
}
System.out.println("总里程数为:" + totalDistance);
}
```
3. 输出应该建设的地铁路线及所需建设的总里程信息
最后调用prim方法即可输出应该建设的地铁路线及所需建设的总里程信息。
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