用c语言实现如下功能:生成以南门、北门、一食堂、二食堂和教学楼为顶点的无向网;使用floyd算法求出任意两点间的最短距离,当输入任意两个顶点名称查询时输出该两点间的最短路径及距离;用迪杰斯特拉算法求出每一点点到其他各顶点的最短路径及长度,并输出

时间: 2024-01-21 22:17:49 浏览: 21
以下是用C语言实现的代码: ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #define MAX_VERTEX_NUM 5 // 顶点数目 #define MAX_DISTANCE 100 // 两点间距离的最大值 typedef enum vertex { NANMEN = 0, // 南门 BEIMEN, // 北门 YIFANG, // 一食堂 ERFTANG, // 二食堂 JIAOXUEL, // 教学楼 } Vertex; int distance[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; // 两点间距离 void init_distance() { memset(distance, 0, sizeof(distance)); // 初始化所有距离为0 // 设置南门到其他点的距离 distance[NANMEN][BEIMEN] = 15; distance[NANMEN][YIFANG] = 8; distance[NANMEN][ERFTANG] = 17; distance[NANMEN][JIAOXUEL] = 13; // 设置北门到其他点的距离 distance[BEIMEN][YIFANG] = 11; distance[BEIMEN][ERFTANG] = 21; distance[BEIMEN][JIAOXUEL] = 19; // 设置一食堂到其他点的距离 distance[YIFANG][ERFTANG] = 6; distance[YIFANG][JIAOXUEL] = 14; // 设置二食堂到教学楼的距离 distance[ERFTANG][JIAOXUEL] = 8; // 将对称位置的距离设置为相同的值 for (int i = 0; i < MAX_VERTEX_NUM; i++) { for (int j = i+1; j < MAX_VERTEX_NUM; j++) { distance[j][i] = distance[i][j]; } } } void floyd() { // 初始化中间节点为-1 int path[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; memset(path, -1, sizeof(path)); // Floyd算法核心代码 for (int k = 0; k < MAX_VERTEX_NUM; k++) { for (int i = 0; i < MAX_VERTEX_NUM; i++) { for (int j = 0; j < MAX_VERTEX_NUM; j++) { if (distance[i][j] > distance[i][k] + distance[k][j]) { distance[i][j] = distance[i][k] + distance[k][j]; path[i][j] = k; // 记录中间节点 } } } } } void print_path(Vertex start, Vertex end, int path[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]) { // 递归输出最短路径 if (path[start][end] == -1) { printf("%d", end); return; } print_path(start, path[start][end], path); printf(" -> %d", end); } void query_shortest_path(Vertex start, Vertex end) { printf("距离:%d\n", distance[start][end]); printf("最短路径:"); print_path(start, end, path); printf("\n"); } void dijkstra(Vertex start) { int visited[MAX_VERTEX_NUM] = {0}; // 记录是否访问过 int dist[MAX_VERTEX_NUM]; // 记录起点到各点的最短距离 int path[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; // 记录最短路径中的中间节点 // 初始化dist和path for (int i = 0; i < MAX_VERTEX_NUM; i++) { dist[i] = distance[start][i]; if (dist[i] < MAX_DISTANCE) { path[i][0] = start; path[i][1] = i; } else { path[i][0] = -1; } } visited[start] = 1; for (int i = 1; i < MAX_VERTEX_NUM; i++) { int min_dist = MAX_DISTANCE; int min_vertex = -1; for (int j = 0; j < MAX_VERTEX_NUM; j++) { if (!visited[j] && dist[j] < min_dist) { min_dist = dist[j]; min_vertex = j; } } if (min_vertex == -1) { break; } visited[min_vertex] = 1; for (int j = 0; j < MAX_VERTEX_NUM; j++) { if (!visited[j] && distance[min_vertex][j] < MAX_DISTANCE) { if (dist[min_vertex] + distance[min_vertex][j] < dist[j]) { dist[j] = dist[min_vertex] + distance[min_vertex][j]; path[j][0] = min_vertex; int k; for (k = 1; path[min_vertex][k] != -1; k++) { path[j][k] = path[min_vertex][k]; } path[j][k] = j; } } } } // 输出每点到其他各点的最短路径 for (int i = 0; i < MAX_VERTEX_NUM; i++) { if (i == start) { continue; } printf("从%d到%d的最短距离:%d,最短路径:", start, i, dist[i]); if (path[i][0] == -1) { printf("无法到达\n"); } else { print_path(start, i, path); printf("\n"); } } } int main() { init_distance(); floyd(); printf("请输入两个顶点名称查询最短路径(如:1 3):\n"); int start, end; scanf("%d %d", &start, &end); query_shortest_path(start-1, end-1); printf("\n使用Dijkstra算法求每点到其他各顶点的最短路径:\n"); for (int i = 0; i < MAX_VERTEX_NUM; i++) { dijkstra(i); } return 0; } ``` 代码中使用了邻接矩阵来存储图,并使用Floyd算法求出任意两点间的最短距离。在查询最短路径时,使用递归函数输出中间节点。在使用Dijkstra算法求每点到其他各顶点的最短路径时,使用visited数组记录是否访问过,dist数组记录起点到各点的最短距离,path数组记录最短路径中的中间节点。

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