1)地图实现功能:设计校园平面图,展示校园中所有地点。2)地点查询功能:为来访客人提供图中任意景点相关信息的查询。3)导航功能:为来访客人提供途中任意景点的问路查询,即查询任意两个景点之间的一条最短的简单路径。3)导航功能:为来访客人提供途中任意两个景点的所有路线查询,即查询任意两个景点之间的所有路径。4)导航功能(多点导航):实现多个景点之间的访问路线查询,即查询路过多个景点的一条最短的简单路径。界面要求:有合理的提示,打印出学校所有景点在线地图一览,设计主控菜单(例如西安工商学院导游咨询系统菜单栏),根据提示,可以完成相关的功能要求。存储结构:学生自己根据系统功能要求自己设计相应的存储结构。但要求至少使用基本数据结构图、栈、队列中的两种,请在最后的上交资料中指明用到的存储结构及结构类型定义代码;测试数据:进行程序测试,以保证程序的稳定。测试数据及测试结果请在上交的资料中写明。C语言

时间: 2024-03-05 15:48:19 浏览: 109
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数据结构课程设计-校园导游咨询系统

该系统可以使用图来实现,每个景点可以看作图中的一个节点,每条路径可以看作图中的一条边。可以使用邻接表来存储图。 具体实现: 1. 定义结构体表示图中的节点(景点)和边(路径): ``` // 表示图中的节点 typedef struct node { int id; // 节点的唯一标识符 char name[50]; // 节点名称 char info[100]; // 节点信息,如景点介绍、开放时间等 } Node; // 表示图中的边 typedef struct edge { int start; // 起点节点的id int end; // 终点节点的id int weight; // 权重,即路径长度或花费等 } Edge; ``` 2. 定义邻接表结构体表示整个图: ``` typedef struct graph { Node* nodes; // 所有节点构成的数组 int numNodes; // 节点的数量 Edge* edges; // 所有边构成的数组 int numEdges; // 边的数量 int** adjMatrix; // 邻接矩阵,用于实现最短路径算法 } Graph; ``` 3. 实现校园平面图的初始化函数,读取节点和边的信息并存储在邻接表中: ``` void initGraph(Graph* graph, char* nodeFile, char* edgeFile) { // 读取节点信息 FILE* fp = fopen(nodeFile, "r"); fscanf(fp, "%d", &(graph->numNodes)); // 第一行为节点数量 graph->nodes = (Node*) malloc(graph->numNodes * sizeof(Node)); for (int i = 0; i < graph->numNodes; i++) { fscanf(fp, "%d %s %[^\n]", &(graph->nodes[i].id), graph->nodes[i].name, graph->nodes[i].info); } fclose(fp); // 读取边信息 fp = fopen(edgeFile, "r"); fscanf(fp, "%d", &(graph->numEdges)); // 第一行为边数量 graph->edges = (Edge*) malloc(graph->numEdges * sizeof(Edge)); graph->adjMatrix = (int**) malloc(graph->numNodes * sizeof(int*)); for (int i = 0; i < graph->numNodes; i++) { graph->adjMatrix[i] = (int*) malloc(graph->numNodes * sizeof(int)); for (int j = 0; j < graph->numNodes; j++) { graph->adjMatrix[i][j] = -1; // 初始化为-1,表示不连通 } } for (int i = 0; i < graph->numEdges; i++) { fscanf(fp, "%d %d %d", &(graph->edges[i].start), &(graph->edges[i].end), &(graph->edges[i].weight)); // 将边的信息存储到邻接矩阵中 graph->adjMatrix[graph->edges[i].start][graph->edges[i].end] = graph->edges[i].weight; graph->adjMatrix[graph->edges[i].end][graph->edges[i].start] = graph->edges[i].weight; // 无向图,需要存储两次 } fclose(fp); } ``` 4. 实现地点查询功能,根据节点名称查找对应节点的信息: ``` void searchNode(Graph* graph, char* nodeName) { int found = 0; for (int i = 0; i < graph->numNodes; i++) { if (strcmp(graph->nodes[i].name, nodeName) == 0) { printf("节点名称:%s\n", graph->nodes[i].name); printf("节点信息:%s\n", graph->nodes[i].info); found = 1; break; } } if (!found) { printf("未找到该节点\n"); } } ``` 5. 实现最短路径算法,使用Dijkstra算法或Floyd算法都可以: ``` void dijkstra(Graph* graph, int start, int end, int* path, int* len) { int* dist = (int*) malloc(graph->numNodes * sizeof(int)); int* visited = (int*) calloc(graph->numNodes, sizeof(int)); for (int i = 0; i < graph->numNodes; i++) { dist[i] = -1; // 初始化为-1,表示不连通 } dist[start] = 0; visited[start] = 1; for (int i = 0; i < graph->numNodes - 1; i++) { for (int j = 0; j < graph->numNodes; j++) { if (visited[j]) { for (int k = 0; k < graph->numNodes; k++) { if (graph->adjMatrix[j][k] != -1 && !visited[k]) { if (dist[k] == -1 || dist[k] > dist[j] + graph->adjMatrix[j][k]) { dist[k] = dist[j] + graph->adjMatrix[j][k]; path[k] = j; } } } } } int minDist = -1; int minNode = -1; for (int j = 0; j < graph->numNodes; j++) { if (!visited[j] && dist[j] != -1) { if (minDist == -1 || dist[j] < minDist) { minDist = dist[j]; minNode = j; } } } if (minNode != -1) { visited[minNode] = 1; } else { break; } } *len = dist[end]; free(dist); free(visited); } void floyd(Graph* graph, int start, int end, int* path, int* len) { int** dist = (int**) malloc(graph->numNodes * sizeof(int*)); for (int i = 0; i < graph->numNodes; i++) { dist[i] = (int*) malloc(graph->numNodes * sizeof(int)); for (int j = 0; j < graph->numNodes; j++) { if (graph->adjMatrix[i][j] != -1) { dist[i][j] = graph->adjMatrix[i][j]; } else { dist[i][j] = INT_MAX; } } } for (int k = 0; k < graph->numNodes; k++) { for (int i = 0; i < graph->numNodes; i++) { for (int j = 0; j < graph->numNodes; j++) { if (dist[i][k] != INT_MAX && dist[k][j] != INT_MAX && dist[i][j] > dist[i][k] + dist[k][j]) { dist[i][j] = dist[i][k] + dist[k][j]; path[i * graph->numNodes + j] = k; } } } } *len = dist[start][end]; for (int k = path[start * graph->numNodes + end]; k != -1; k = path[start * graph->numNodes + k]) { path[*len] = k; (*len)++; } free(dist); } ``` 6. 实现单点导航功能,查询两个节点之间的最短路径: ``` void navigate(Graph* graph, char* startNode, char* endNode) { int start = -1, end = -1; for (int i = 0; i < graph->numNodes; i++) { if (strcmp(graph->nodes[i].name, startNode) == 0) { start = i; } if (strcmp(graph->nodes[i].name, endNode) == 0) { end = i; } if (start != -1 && end != -1) { break; } } if (start == -1 || end == -1) { printf("起点或终点不存在\n"); return; } int* path = (int*) malloc(graph->numNodes * sizeof(int)); int len; dijkstra(graph, start, end, path, &len); if (len == -1) { printf("起点与终点不连通\n"); } else { printf("最短路径长度为:%d\n", len); printf("最短路径为:"); for (int i = len - 1; i >= 0; i--) { printf("%s", graph->nodes[path[i]].name); if (i != 0) { printf(" -> "); } } printf("\n"); } free(path); } ``` 7. 实现多点导航功能,查询经过多个节点的最短路径: ``` void multiNavigate(Graph* graph, char** nodes, int numNodes) { int* nodeIds = (int*) malloc(numNodes * sizeof(int)); for (int i = 0; i < numNodes; i++) { int found = 0; for (int j = 0; j < graph->numNodes; j++) { if (strcmp(graph->nodes[j].name, nodes[i]) == 0) { nodeIds[i] = j; found = 1; break; } } if (!found) { printf("节点 %s 不存在\n", nodes[i]); free(nodeIds); return; } } int* path = (int*) malloc(graph->numNodes * sizeof(int)); int len; int minLen = INT_MAX; int* minPath = (int*) malloc(graph->numNodes * sizeof(int)); for (int i = 0; i < numNodes - 1; i++) { for (int j = i + 1; j < numNodes; j++) { dijkstra(graph, nodeIds[i], nodeIds[j], path, &len); if (len != -1 && len < minLen) { minLen = len; memcpy(minPath, path, graph->numNodes * sizeof(int)); } } } if (minLen == INT_MAX) { printf("所选节点之间均不连通\n"); } else { printf("最短路径长度为:%d\n", minLen); printf("最短路径为:"); int cur = nodeIds[0]; printf("%s", graph->nodes[cur].name); for (int i = 0; i < minLen; i++) { cur = minPath[cur]; printf(" -> %s", graph->nodes[cur].name); } printf("\n"); } free(nodeIds); free(path); free(minPath); } ``` 8. 实现主控菜单和测试数据。
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